摘要陀螺稳定平台是利用陀螺仪本身特有的性能使平台台体位置相对稳定的装置，通过 指令控制实现被控对象的定位。稳定平台上的装置的工作精度直接受稳定平台性能的影 响。

本文首先对稳定平台的原理进行分析，在此基础上探究二维稳定平台的空间耦合关 系，从而推导出陀螺最合理的安装方式。根据稳定平台控制系统各个环节参数，确定伺 服系统的传递函数，并对伺服系统进行速度环和位置环双环控制。根据系统指标，采用 经典频域法，对伺服系统采用超前校正以及 PID 校正两种方式进行校正，保证平台系统 稳定性与可靠性。在校正合理的情况下，使用 MATLAB/simulink 软件对整个系统进行阶 跃信号以及干扰信号的响应仿真测试，并测试系统隔离度，得出实验数据，验证控制算 法的可行性。69408

毕业论文关键词 稳定平台、耦合、伺服系统、校正、MATLAB/Simulink

毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要

Title Control Design of A Two-dimensional-moving Turntable in EOD Robots

Abstract

Gyro-stabilized platform is a device that uses the unique characteristics to maintain the platform station relatively stable， achieves positioning of the controlled objects by the instruction.The working accuracy of the device on the stable platform is directly affected by the performance of the stable platform. Firstly, the principle of stability of the platform were analyzed ,on the basis of the space coupling relationship,explored the stable platform, the most reasonable gyro installation is deduced. According to various aspects of the stable platform control system parameters to determine the transfer function of the servo system and use the speed loop and position loop to control the servo system. According to the system indicators ,

to correct the system with advanced correction and PID correction to ensure the stability and reliability of the platform. In the case of reasonable correction, using MATLAB / simulink software to test the response of step signal and interference signal in the entire system ,the isolation of the servo system is tested and then obtains more accurate data to verify the feasibility of the control algorithm.

Keywords  Turntables  coupling servo system correction  MATLAB/simulink

本科毕业设计说明书 第 III  页

目 次

1 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外发展现状及趋势 1

1.3 课题研究难点与方法 2

1.4 本文主要研究内容 3

2 两自由度稳定平台的运动学分析 4

2.1 稳定平台简介 4

2.2 旋转变换 5

2.3 稳定平台角速度耦合分析 6

2.4 小结 9

3 主要元件选型与建模 10

3.1 主要元件选型设计 10

3.2 系统各环节建模 13

3.3 小结 17

4 伺服控制系统稳定控制方法与校正 18

4.1 速度环、位置环数学模型