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1、第27卷第7期计算机仿真2010年7月文章编号：1006 9348(2010)07 - 0130-M光电稳定滑模变结构控制系统的设计与仿真洪华杰2 肉平平二王举宁3 赵创社I(1西安应用光学研究所陕西西安710065；2国防科技大学三院湖南长沙410073；3第二地兵妾备研究院四所，北京100085)摘稳定控制杲光电稳瞄产品的檢心技术之一。经典控制理论超调与快速性之间存在难以调和的牙JS系统难以得到理 想的动杰件能。为解决上述何题首先建立了稳定桂制系统数学模用采用非线性微分信号获取方法设计了一惜樓变结构 控制器计算出滑动棋京存衽的条件进行了仿真。仿艮表明，所采用的微分借号方法性能优良侨设计的控
2、剧系统能够同时 实现紊统无超调和快速响应的冃标并为产品的稳定性控制开发了一种新的控制策略。关口训:光电稳定平台;構模;变结构;礙底微分器中图分类号:旳3文駅标识码:BDesign and Simulation of Variable Structure Control System Based onSliding Mode for Photoelectric Stabilized PlatformHONG Hua -jie,2,YUN Ping - ping1, WANG Xue- ning3 ,ZHA0 Chuang -she*(1. Xi'an Applied Optics Ins
3、titute9 Xi'an Shanxi 710065, China；2. 3rd Institute of National University of Defense Technology t Changsha Hunan 410073. China；3 The Fourth Research Institute of the Seconl Artillery Equipment Academy, Beijing 100085, China)ABSTRACT: Stability control is one of the core technologies of the phot
4、oelectric stabilized products. It is difficult for classical control theory to deal with the conflict between the overshot and rapidity and to get satisfied dynamic performances This paper set up the sysiem maihemaiical model9 referred a nonlinear method to acquire the rate signal, designed a variab
5、le structure controller based on sliding mode and solved out the existence conditions of sliding mode. SimulatioM »how that the acquired rate signal is good, and the control system realizes zero overshot and rapidity at the same time The research provides a new stabilized control method for con
6、generic productsKEYWORDS:Photoelectric stabilized platform； Sliding mode； Variable structure； Tracking differentiator1引言光电稳瞄系统被誉为现代战场的眼睛和大脑是趺器装 备现代化的一个重憂标志之一，其战斗力在最近几年的现代 战争中得到了充分的展示。在技术和产品方面欧美等发达 国家走在了世界的舸列我国经过20多年的研究，虽与发达 国家存柱一定的差距但也取得了卓越的成绩。平台稳定控制是光电稳瞄系统中的核心技术之一 用以 隔离载体扰动实现视轴惯性空间稳定是影响系统性能的 关催。继经典
7、控制理论成功应用后(“为克服系统中各种 非线性因索的形响卩】人们研究各种现代控制算法在理论 上取得了令人满意的结果。作为一种非线性控制理论滑 模变结构控制以其强會棒性和实现简单等特点引起了部分 研究者的关注。土合龙(创所设计的变结构控制牧好地解决传统设计方法中难以很好解决的精度与快速性之间的矛盾。 伍小琴(等在位置环中比较了 PID和基于指数趋近率的淆 模变结构两种方法指出滑檯控制在超调、快速性、抗干扰性 和稳定性方面有所改进但是采用的模型较为简单。程嫦 容(利用优化的切换面采用基于指数趋近率的控制规则 实现了高鲁棒性的控制性能。以上变结构控制器都设置在 位置环实现平台稳定而且棋翌中没有考虑摩撩力而摩擦 力的存在会形响系统的稳态精度】。本文以某型光电吊舱为研究对象其待点是具有动密 封，摩擦力大。传统经典控制策略难以很好的解决超调和快 速性之间的矛潜。设计一基于比例切换的滑模变结构控制 系统，考虑噪声的存在并借鉴了非线性的微分信号获取方 法。仿真表明该控制系统动态特性良好，为解决该类产品提 供了一种新的思路。基金项0:2007 后基金(2OO7O42O835) 收稿日期：20090413修回H期：2009_ 130 一