[发明专利]一种惯性平台式重力仪温控系统高精度建模控制方法

权利要求书

1.一种惯性平台式重力仪温控系统高精度建模控制方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

第一步：温控对象建模；

第二步：温度控制方法；

第三步：温控参数整定。

2.如权利要求1所述的一种惯性平台式重力仪温控系统高精度建模控制方法，其特征在于：所述的第一步包括，海空重力仪的温控对象由外到内分别为平台台体、陀螺和重力敏感器，建立各温控对象的数学模型需要获得各对象在重力仪平台内部温度耦合严重情况下的传递函数。

3.如权利要求1所述的一种惯性平台式重力仪温控系统高精度建模控制方法，其特征在于：所述的第一步包括以下步骤，

(1)利用温箱设置海空重力仪平台台体的环境温度为62℃，其目标温控点设置为74.5℃，即平台台体的温升为12.5℃，对平台台体施加加温电压，对陀螺、重力敏感器不施加加温电压，使平台台体的温升大致为12.5℃，分别记录该加温电压值以及平台台体、陀螺和重力敏感器通道的温升值和温升曲线；

(2)利用温箱设置海空重力仪陀螺的环境温度为62℃，其目标温控点设置为75℃，即陀螺的温升为13℃。对陀螺施加加温电压，对平台台体、重力敏感器不施加加温电压，使陀螺的温升大致为13℃，分别记录该加温电压值以及平台台体、陀螺和重力敏感器通道的温升值和温升曲线；

(3)利用温箱设置海空重力仪重力敏感器的环境温度为70℃，其目标温控点设置为76℃，即重力敏感器的温升为6℃，对重力敏感器施加加温电压，对平台台体、陀螺不施加加温电压，使重力敏感器的温升大致为6℃，分别记录该加温电压值以及平台台体、陀螺和重力敏感器通道的温升值和温升曲线；

(4)根据1～3获得的测试数据，利用1阶或2阶系统进行拟合，得到平台台体、陀螺和重力敏感器三个通道温控对象的频域模型：

y＝G(s)v (1)

其中，

其中，y_tt平台台体温度温升值，y_cb重力敏感器温度温升值，y_ct陀螺温度温升值，y平台台体、重力敏感器、陀螺三通道的温度温升值，v_tt平台台体温控输入功率，v_cb重力敏感器温控输入功率，v_ct陀螺温控输入功率，v平台台体、重力敏感器、陀螺三通道的温控输入功率，s为Laplace算子；G(s)为平台台体、重力敏感器、陀螺三通道温控对象的频域模型。

4.如权利要求1所述的一种惯性平台式重力仪温控系统高精度建模控制方法，其特征在于：所述的第二步包括以下步骤，

(1)当各通道温度偏差较大时，为保证升温的快速性，采用最大功率进行加温，最大功率根据各通道加温功放电路确定，平台台体和陀螺的最大加温电压为45V，重力敏感器的最大加温电压为13V。根据各通道的热容量和温控点等参数，确定平台台体结束最大功率加温的温度点为72.5℃；陀螺结束的温度点为72℃；重力敏感器结束的温度点为73℃；

(2)当各通道的温度超过该通道结束最大功率加温的温度点后，采用非线性PI控制器进行温度控制，当温度偏差的绝对值大于设定的阈值时，采用比例控制，保证温度控制的快速性，又避免过大的控制超调；当温度偏差的绝对值小于该阈值后，引入积分环节，可以消除温度控制的静态误差，提高各通道的温控精度，根据各通道的温控模型，确定平台台体通道和陀螺通道引入积分环节的温度偏差阈值为0.4℃；重力敏感器通道的温度偏差阈值为0.5℃；

(3)得到各通道的非线性PI控制方法。