二轴框架镇定回路的保守稳定性设计研究

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二轴框架镇定回路的保守稳定性设计研究

詹世涛, 闫维新, 付庄, 于锦江, 赵言正

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詹世涛, 闫维新, 付庄, 于锦江, 赵言正. 二轴框架镇定回路的保守稳定性设计研究[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 939-943. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.025

引用本文:

詹世涛, 闫维新, 付庄, 于锦江, 赵言正. 二轴框架镇定回路的保守稳定性设计研究[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 939-943. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.025

ZHAN Shi-tao, YAN Wei-xin, FU Zhuang, YU Jin-jiang, ZHAO Yan-zheng. Feedback Stabilization of a Two-Axis Gimbal System Via Conservative Stability Analysis[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(6): 939-943. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.025

Citation:

ZHAN Shi-tao, YAN Wei-xin, FU Zhuang, YU Jin-jiang, ZHAO Yan-zheng. Feedback Stabilization of a Two-Axis Gimbal System Via Conservative Stability Analysis[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(6): 939-943. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.025

二轴框架镇定回路的保守稳定性设计研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.025

1.
上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海闵行区 200240;
2.
哈尔滨工业大学机器人技术与系统重点实验室哈尔滨 150001;
3.
上海航天技术研究院上海徐汇区 200233

基金项目:

上海市航天基金(ZYJ09-052);机器人与系统国家重点实验室研究基金(SKLRS-2010-ZD-06)

作者简介:
詹世涛(1982-),男,博士生,主要从事多体系统静平衡测量方面的研究.

中图分类号: TJ76

Feedback Stabilization of a Two-Axis Gimbal System Via Conservative Stability Analysis

1.
State Key Lab of Mechanical System and Vibration,Shanghai JiaoTong University Minhang Shanghai 200240;
2.
State Key Laboratory of Robotics and System,Harbin Institute of Technology Harbin 150001;
3.
Shanghai Academy of Spaceflight Technology Xuhui Shanghai 200233

摘要: 探讨一类yaw-pitch型结构的位标器在系统存在结构参数不确定性和执行元件存在输出饱和非线性的条件下的镇定问题.基于刚体动力学理论推导了二轴框架结构的动力学模型,得到了基座角运动因素导致系统参数摄动的机制,并以此为基础得到了系统的结构不确定性描述;基于区间矩阵保守稳定性的判别定理和线性矩阵不等式组,对系统的两类稳定空间进行保守估计,给出了系统可镇定的外界条件和镇定系统的状态反馈矩阵的寻优方法.所得结论可为优化设计稳定的位标器控制回路提供理论依据.
- 反馈控制 /
- 线性矩阵不等式 /
- 稳定性 /
- 不确定系统
Abstract: This paper discusses the stabilization problem of a yaw-pitch gimbaled seeker system under the condition that system uncertainties and actuator saturation nonlinearity cannot be ignored. Based on gimbal dynamics, a dynamics model is formulated for the two-axis gimbaled seeker, and the perturbation effect of platform angular motion to system configuration is studied. The variation intervals of the perturbed parameters are furthermore estimated, and the uncertainty description of the gimbaled system is obtained. Two stable regions are conservatively estimated by judging the stability of interval matrix and solving the linear matrix inequalities (LMIs), respectively, and then the condition under which the two-axis gimbaled seeker can be stabilized and the method via which the system can be optimally stabilized are presented. The analysis method presented in this paper can provide guidelines for the optimal design of stable control loop for the two-axis gimbaled seeker.
- feedback control /
- linear matrix inequalities /
- stability /
- uncertain systems

[1]	张希, 王天石, 沙金, 包伯成. 级联开关变换器中源变换器的稳定性机理研究 . 电子科技大学学报, 2022, 51(1): 73-82. doi: 10.12178/1001-0548.2021188
[2]	王刚, 胡鑫, 陆世伟. 节点增减机制下的病毒传播模型及稳定性 . 电子科技大学学报, 2019, 48(1): 74-79. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.01.013
[3]	张轶, 易凯. 基于视觉跟踪的机械热度监测系统 . 电子科技大学学报, 2018, 47(5): 740-744. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.016
[4]	代国定, 欧健, 马任月, 杨令, 刘跃智. 提高带载能力的高稳定性自适应斜坡补偿电路 . 电子科技大学学报, 2014, 43(2): 226-230. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.02.013
[5]	王鹰, 肖龙旭, 王志明, 杨宏涛, 胡波. 利用漏磁辐射的非接触式开关电源稳定性探测方法 . 电子科技大学学报, 2012, 41(3): 388-391. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.012
[6]	谢永强, 陈建军, 朱增青. 不确定系统响应上下界分析的改进仿射算法 . 电子科技大学学报, 2011, 40(4): 634-640. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.03.033
[7]	高学军, 李映辉, 高庆. 轮轨集总参数简化模型稳定性与分岔研究 . 电子科技大学学报, 2009, 38(3): 467-470. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.036
[8]	崔梦天, 傅丽霞, 赵海军, 钟勇. 多级离散模糊神经网络稳定性的优化算法 . 电子科技大学学报, 2007, 36(3): 628-631.
[9]	廖勇, 熊光泽, 陈旭东, 桑楠, 朱清新. 分布式实时嵌入式系统端到端性能确保 . 电子科技大学学报, 2007, 36(3): 541-544.
[10]	朱文莉, 张杰. 变系数时滞神经网络的周期解与稳定性 . 电子科技大学学报, 2005, 34(1): 134-136.
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[17]	钟守铭, 王毅. 具有时滞的非线性系统的k-全局稳定性 . 电子科技大学学报, 1997, 26(1): 94-98.
[18]	郭天石. 双线性变结构系统的稳定性及滑动模态 . 电子科技大学学报, 1997, 26(1): 67-69.
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[20]	郭天石. 一般双线性比例变结构系统的控制及其稳定性 . 电子科技大学学报, 1997, 26(6): 614-620.

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二轴框架镇定回路的保守稳定性设计研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.025

1. 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海闵行区 200240;

2. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统重点实验室哈尔滨 150001;

3. 上海航天技术研究院上海徐汇区 200233

基金项目:

上海市航天基金(ZYJ09-052);机器人与系统国家重点实验室研究基金(SKLRS-2010-ZD-06)

作者简介:
詹世涛(1982-),男,博士生,主要从事多体系统静平衡测量方面的研究.

收稿日期: 2012-07-11
修回日期: 2013-05-30
刊出日期: 2013-12-15

中图分类号: TJ76

关键词:

摘要: 探讨一类yaw-pitch型结构的位标器在系统存在结构参数不确定性和执行元件存在输出饱和非线性的条件下的镇定问题.基于刚体动力学理论推导了二轴框架结构的动力学模型,得到了基座角运动因素导致系统参数摄动的机制,并以此为基础得到了系统的结构不确定性描述;基于区间矩阵保守稳定性的判别定理和线性矩阵不等式组,对系统的两类稳定空间进行保守估计,给出了系统可镇定的外界条件和镇定系统的状态反馈矩阵的寻优方法.所得结论可为优化设计稳定的位标器控制回路提供理论依据.

English Abstract

詹世涛, 闫维新, 付庄, 于锦江, 赵言正. 二轴框架镇定回路的保守稳定性设计研究[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 939-943. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.025

引用本文:

詹世涛, 闫维新, 付庄, 于锦江, 赵言正. 二轴框架镇定回路的保守稳定性设计研究[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 939-943. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.025

ZHAN Shi-tao, YAN Wei-xin, FU Zhuang, YU Jin-jiang, ZHAO Yan-zheng. Feedback Stabilization of a Two-Axis Gimbal System Via Conservative Stability Analysis[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(6): 939-943. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.025

Citation:

ZHAN Shi-tao, YAN Wei-xin, FU Zhuang, YU Jin-jiang, ZHAO Yan-zheng. Feedback Stabilization of a Two-Axis Gimbal System Via Conservative Stability Analysis[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(6): 939-943. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.025

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