【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，屬于慣性導航領域。
技術介紹
1、隨著運載體對機動變軌飛行需求的增加，要求慣性導航系統在大機動、高動態條件下實現精確導航與制導。當運載體要做大機動變軌飛行時，三軸穩定平臺的內框架軸會出現大姿態角情形，在這樣條件下，要求平臺伺服回路仍能保持足夠的穩定裕度和可靠性。
2、由于三軸穩定平臺采用的是框架式結構，當框架結構位置發生變化時，會引起框架結構的轉動慣量的變化，從而導致平臺伺服回路出現增益變化，進而影響伺服回路幅值穩定裕度。然而轉動慣量的測試值具有局限性，對于單軸框架，無論是扭轉法或者單線法均只能測試有轉動軸方向的轉動慣量，無法測試無轉動軸方向的轉動慣量。而仿真值也并非準確，當平臺框架式結構上質量分布不均或者框架本身呈現不規則狀態時，仿真值偏差較大。
3、目前，為了減小因轉動慣量改變而帶來的增益改變，三軸穩定平臺主要工作在內框架±45°范圍內，內框架小角度時引起的轉動慣量變化在可控范圍之內。而基于力學模型的補償，又依賴于模型的準確性和轉動慣量的準確性，存在補償不準確問題。因此，現有的措施當運載體存在大機動姿態時，因轉動慣量改變而導致伺服回路穩定裕度發生改變，存在內框架在不用角度工作時，開環頻率特性不穩定的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，該方法在內框架軸工作于大角度時，可以有效提高載體大機動條件下的穩定性和可
2、本專利技術的技術解決方案是：
3、一種三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，步驟如下：
4、(1)將三軸穩定平臺臺體軸、內框架軸和外框架軸分別置于0°、0°、0°位置；
5、(2)閉合伺服回路，外部測試設備向三軸穩定平臺輸入正弦波，同時采集三軸穩定平臺的輸出信號，并采用最小二乘法辨識所述正弦波的頻率響應，計算出輸入信號與輸出信號在不同頻率下的幅值，得到三軸穩定平臺在當前位置的開環幅頻特性曲線；
6、(3)每次令內框架軸增加10°，其余兩軸均為0°,重復上述步驟(2)直至內框架軸轉到70°；
7、(4)通過內框架軸在0°～70°方位下的開環幅頻特性曲線，計算得到內框架軸在不同角度下的伺服回路的增益變化值；
8、(5)采用二階多項式數據擬合方法得到內框架軸角度與增益變化值之間的擬合函數，將該函數補償到伺服回路中。
9、優選的，在步驟(2)中，通過如下方法得到開環幅頻特性曲線：
10、外部測試設備產生正弦輸入信號uin，通過數字串口輸出到伺服回路，伺服回路將正弦輸入信號uin與控制輸出信號uctl進行加法運算得到輸出信號uout＝uctl+uin，通過數字串口發送給外部測試設備，外部測試設備采用最小二乘辨識方法計算得到uout/uin的開環幅頻特性曲線。
11、優選的，在步驟(4)中，通過如下方法得到內框架軸在不同角度下的伺服回路的增益變化值：
12、當三軸穩定平臺的內框架軸位置發生改變導致伺服回路的增益值發生改變時，開環截止頻率會線性移動；以內框架軸在0°時的開環幅頻特性曲線為基準，記此時截止頻率為ωc，在內框架軸0°時，頻率為ωc時幅值為0db；當內框架軸轉動到10°時，頻率為ωc時對應幅值為h1db；當內框架轉動到20°時，頻率為ωc時對應幅值為h2?db；依次測試得到如下數據：
13、 內框架軸角度 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° <![cdata[ω<sub>c</sub>時刻的幅值]]> <![cdata[h<sub>0</sub>]]> <![cdata[h<sub>1</sub>]]> <![cdata[h<sub>2</sub>]]> <![cdata[h<sub>3</sub>]]> <![cdata[h<sub>4</sub>]]> <![cdata[h<sub>5</sub>]]> <![cdata[h<sub>6</sub>]]> <![cdata[h<sub>7</sub>]]>
14、通過如下公式計算增益補償值ki：
15、ki＝10(-hi/20)
16、即：
17、 內框架軸角度 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 增益補償值 <![cdata[k<sub>0</sub>]]> <![cdata[k<sub>1</sub>]]> <![cdata[k<sub>2</sub>]]> <![cdata[k<sub>3</sub>]]> <![cdata[k<sub&本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，其特征在于，步驟如下：
2.根據權利要求1所述的一種三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，其特征在于：在步驟(2)中，通過如下方法得到開環幅頻特性曲線：
3.根據權利要求1所述的一種三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，其特征在于：在步驟(4)中，通過如下方法得到內框架軸在不同角度下的伺服回路的增益變化值：
4.根據權利要求1所述的一種三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，其特征在于：在步驟(5)中，通過如下方法得到內框架軸角度與增益變化值之間的擬合函數：
5.根據權利要求4所述的一種三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，其特征在于：所述內框架軸角度βyk為外框架繞內框架軸轉動的角度，外框架軸角度βxk為基座繞外框架軸轉動的角度，臺體軸角度βzk為內框架繞臺體軸轉動的角度。
6.根據權利要求5所述的一種三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，其特征在于：內框架軸角度βyk、外框架軸角度βxk、臺體軸角度βzk測量方法如下：
【技術特征摘要】
1.一種三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，其特征在于，步驟如下：
2.根據權利要求1所述的一種三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，其特征在于：在步驟(2)中，通過如下方法得到開環幅頻特性曲線：
3.根據權利要求1所述的一種三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，其特征在于：在步驟(4)中，通過如下方法得到內框架軸在不同角度下的伺服回路的增益變化值：
4.根據權利要求1所述的一種三軸穩定平臺伺服回路增益變化值標定與補償方法，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高榮榮，魏宗康，彭荻，趙軍虎，
申請(專利權)人：北京航天控制儀器研究所，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。