[发明专利]一种宽负载条件下航空稳定平台伺服控制方法

说明书

本发明公开了一种宽负载条件下航空稳定平台伺服控制方法，依据载荷重量进行分档，针对每档重量区间进行参数设计，选取载荷重量对应的区间，以对应区间下限值的参数为粗调参数，通过交互界面直接调整微调参数，实现良好的伺服控制性能；而且本方法操作简便，计算时间短，采用力矩余量较大的力矩电机实现可调节负载范围大，提高了稳定平台载荷承载效率，解决了稳定平台通用性差的问题。

技术领域

本发明涉及伺服控制系统领域，特别涉及一种宽负载条件下航空稳定平台伺服控制方法。

背景技术

近年来，随着光电技术的发展和测控技术的不断完善，光电稳定平台在航空航天领域的应用越来越多。在光学遥感航空作业过程中，载荷成像质量下降主要原因是受到航空平台姿态“抖动”干扰，光学系统视轴晃动从而成像模糊。目前航空遥感领域通过在航空平台上加装稳定平台，在俯仰、偏航、滚转三个方向进行姿态补偿，实现对外部扰动干扰隔离，达到稳定视轴的效果。在稳定平台实际工作过程中，为了满足高精度视轴稳定效果，对于挂载载荷重量具有单一性，即在载荷某一固定重量条件下能够保证较强的扰动隔离能力，而对于其他重量的载荷视轴稳定效果减弱，无法达到预期的效果。普通稳定平台具有通用化差的缺点，无法在挂载不同重量载荷时，都具有相同的视轴稳定效果，这也是当前光学遥感稳定平台无法实现高效率承载多种载荷的主要原因。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种宽负载条件下航空稳定平台伺服控制方法，该方法操作简便，可调节负载范围大，提高了稳定平台载荷承载效率，解决了稳定平台通用性差的问题。

本发明的具体实施方案如下：

一种宽负载条件下航空稳定平台伺服控制方法，稳定平台的轴系电机预留余量，所述伺服控制方法的具体步骤如下：

步骤一，建立航空稳定平台三个轴系电机其中一个电机模型；

步骤二，拟定区间阈值对载荷进行分档，依据各载荷区间的下限值分别求解伺服系统控制器的伺服控制参数；

步骤三，在加载光学载荷之前，确定光学载荷重量，通过控制界面选择光学载荷所在载荷区间并输入给稳定平台，稳定平台接收后自动选取所述载荷区间对应的控制器及其伺服控制参数；

步骤四，控制界面发送稳定平台的控制指令，稳定平台相应轴系进行正弦运动，控制界面实时接收稳定平台反馈的轴系速度值并显示出速度曲线；通过控制界面对伺服控制参数进行微调，直至达到预想速度曲线，由此获取特定载荷重量下对应的伺服控制参数；

步骤五，重复上述步骤一至步骤四，分别获取剩余两个轴系电机对应的伺服控制参数，利用伺服控制参数对航空稳定平台进行控制。

进一步地，所述伺服控制参数是根据伺服控制参数与电机模型的函数关系求解出来的。

进一步地，所述电机模型简化为一阶模型：K为电机模型的增益参数，T为电机模型的时间参数，s为拉普拉斯变换的算子；并采用阶跃响应法拟合出各载荷区间下限重量所对应的模型参数。

进一步地，步骤二具体操作过程如下：

步骤201，依次将具有载荷区间下限重量的等效载荷加载于稳定平台上；

步骤202，通过拟合出的各载荷区间下限重量所对应的模型参数K_i和T_i，i＝1，2，……，n，其中，n为载荷区间的档位总数，i为第i档，建立控制器的伺服控制参数与系统模型的函数关系；

步骤203，根据模型参数K_i和T_i以及所述函数关系分别求解不同载荷区间对应的控制器参数。