航空遥感惯性稳定平台非线性摩擦建模与补偿

作     者：刘炜 周向阳 LIU Wei;ZHOU Xiangyang

作者机构：北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 北京航空航天大学惯性技术重点实验室北京100191 北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划 2009CB724001) 国家高技术研究发展计划(863计划 2008AA121302) 国家自然科学基金(51205019)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2013年第49卷第15期

页      码：122-129页

摘      要：为降低摩擦对航空遥感三轴惯性稳定平台高精度控制的影响,提出基于LuGre模型的惯性稳定平台反步积分自适应摩擦补偿方法。根据系统速度过零多值及位置 平顶 现象建立惯性稳定平台LuGre摩擦模型,利用两步辨识及动态参数优化方法得到系统摩擦模型参数,进而以李雅普诺夫稳定性理论为基础设计反步积分自适应摩擦补偿控制器。通过Matlab仿真分析摩擦对系统精度的影响,并与前馈补偿方法相比较,评价反步积分自适应补偿方法的有效性和鲁棒性。通过试验对某航空遥感惯性稳定平台方位系统进行摩擦模型及补偿方法验证。试验结果表明,反步积分自适应补偿能显著减小摩擦对系统的影响,使方位系统角位置误差波动范围、角位置跟踪方均根误差比未补偿前分别减少78.7%、91.5%,与仿真结果一致,对提高航空遥感三轴惯性稳定平台系统控制精度具有重要意义。

主 题 词：航空遥感 惯性稳定平台 LuGre模型 反步积分控制 控制方法评价 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0701[理学-数学类] 0801[工学-力学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2013.15.122

馆 藏 号：203279533...