三轴陀螺稳定平台伺服回路全姿态解耦及变增益控制方法

摘要

在载体大机动飞行背景下,要求惯性平台具备全姿态的功能.国内现有的三轴陀螺稳定平台(简称三轴平台)不具备全姿态的功能,在内框架增加了限位挡钉以限制内框架角的工作范围,主要是基于内框架角不能工作在接近于±90°的认识.为了准确描述全姿态条件下三轴平台的运动规律,指出了传统动力学推导过程中的不足之处,重新建立了三轴平台的动力学模型,基于该模型给出了非奇异的全姿态伺服回路并提出了一种新的全姿态解耦方法,包括力矩解耦和转动惯量解耦.最后,针对转动惯量在框架转动过程中非定值的问题,提出了基于H∞控制理论的变增益控制策略.仿真结果表明,变增益控制器相对定常参数控制器可显著改善三轴平台伺服回路控制的性能.