[发明专利]一种全姿态三框架四轴惯性平台随动环控制方法

权利要求书

1.一种全姿态三框架四轴惯性平台随动环控制方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)闭合四轴惯性平台系统的稳定回路，将四轴惯性平台台体轴角度θ_z、内环轴角度θ_x、外环轴角度θ_y转动到零度位置；

(2)控制器进入随动工作模式，使得内环轴角度θ_x保持在θ_x＝0的位置；控制器持续监测外环轴角度θ_y的值，当外环轴角度θ_y进入[-95°，-85°]或[85°,95°]范围时，将控制器切换到当前位置锁定模式；当外环轴角度θ_y未进入[-95°，-85°]或[85°,95°]范围时，控制器保持在随动工作模式；

(3)在当前位置锁定模式下，通过控制器将随动环锁定在当前随动轴角度θ_x'(t₀)位置；控制器持续监测外环轴角度θ_y和内环轴角度θ_x的值，当外环轴角度θ_y在[-95°，-85°]或[85°,95°]范围内且内环轴角度到达[-45°，-15°]或[+15°,+45°]范围内时，控制器进入90°翻转模式；当外环轴角度θ_y保持在[-95°，-85°]或[85°,95°]范围且内环轴角度未到达[-45°，-15°]或[+15°,+45°]范围内时，控制器保持在当前位置锁定模式；当外环轴角度θ_y离开[-95°，-85°]或[85°,95°]范围时，控制器切换到随动工作模式；

(4)在90°翻转模式下，通过控制器将随动环从当前随动轴角度θ_x'(t₀)位置正向或负向翻转90°，正向翻转方向符合右手定则，控制器切换回随动工作模式。

2.根据权利要求1所述的一种全姿态三框架四轴惯性平台随动环控制方法，其特征在于：所述随动工作模式下，控制器对随动环的控制方法如下：控制器以内环轴角度θ_x与外环轴角度对输入的修正量secθ_y值之间的乘积作为控制器输入量，计算输出量，输出量经过光耦隔离和功率放大后提供给随动轴力矩电机，带动随动环反向转动产生力矩，推动随动环产生随动轴角度θ_x'，使内环轴角度θ_x＝0；同时，根据secθ_y的值判断是否进入当前位置锁定模式。

3.根据权利要求1或2所述的一种全姿态三框架四轴惯性平台随动环控制方法，其特征在于：所述当前位置锁定模式下，控制器对随动环的控制方法如下：控制器以随动轴角度θ_x'与控制器进入当前位置锁定模式时刻的随动轴角度θ_x'(t₀)的偏差值为输入量，控制器计算出的输出量经过光耦隔离和功率放大后提供给随动轴力矩电机，产生力矩使得θ_x'(t₀)＝θ_x'，将随动环锁定在当前随动轴角度θ_x'(t₀)位置。

4.根据权利要求3所述的一种全姿态三框架四轴惯性平台随动环控制方法，其特征在于：所述90°翻转模式下，控制器对随动环的控制方法如下：当θ_x'(t₀)在[-95°，-85°]范围内时，控制器以随动轴角度θ_x'与θ_x'(t₀)+90°的偏差值为输入量，控制器计算出的输出量经过光耦隔离和功率放大后提供给随动轴力矩电机，带动随动轴转动，使得θ_x'(t₀)+90°＝θ_x'，使得随动环从当前随动轴角度θ_x'(t₀)位置正向翻转90°；或者当θ_x'(t₀)在[85°,95°]范围内时，控制器以随动轴角度θ_x'与θ_x'(t₀)-90°的偏差值为输入量，控制器计算出的输出量经过光耦隔离和功率放大后提供给随动轴力矩电机，带动随动轴转动，使得θ_x'(t₀)-90°＝θ_x'，使得随动环从当前随动轴角度θ_x'(t₀)位置负向翻转90°；θ_x'(t₀)为控制器进入当前位置锁定模式时刻的随动轴角度。