一种基于NTD的ISP框架相对角速度测量方法 .pdfVIP

学兔兔 第33卷 第9期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．33 No．9 2012年9月 Chinese Journal of Scientific Instrument Sep．2012 一 种基于NTD的ISP框架相对角速度测量方法术 白长瑞，张 舟，赵 岩 (北京航空航天大学 惯性技术重点实验室新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室 北京 100191) 摘 要：为了提高航空遥感用三轴惯性稳定平台(inertially stabilized platform，ISP)框架角位置伺服精度，需要实现对ISP框架相 对角速度的实时、高精度测量。为此，提出了一种基于非线性跟踪微分器(nonlineartracking differentiator，NTD)获得ISP框架相 对角速度的方法。并且，为了精确获取NTD算法中的参数，提出了一种NTD参数整定方法。在此基础上，结合ISP的控制系 统，完成了ISP用NTD的设计。实验结果表明，与传统基于位置信号的测速法相比，该方法可有效抑制测量噪声，提高框架速 率环控制精度，并将ISP框架的角位置伺服精度由原来的4-0．015。提升至±0．002。。实验结果验证了该方法的可行性，为基于 NTD的速度测量方法的工程应用提供了参考。 关键词：三轴惯性稳定平台；非线性跟踪微分器；相对角速度测量 中图分类号：TP27 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510．410 NTD based measurement method of the relative angular velocity of ISP gimbal Bai Changrui，Zhang Zhou，Zhao Yan (ScienceTechnology OFt Inertial Laboratory，Key Laboratory of Fundamental Science for National D rise—Novel Inertial InstrumentNavigation System Technology，Beihang University，Beijing 100191，China) Abstract：In order to improve the precision of angular position servo of inertially stabilized platform(ISP)gimbal，the relative angular velocity of ISP should be measured in real—time with high precision．Thus，a method for measuring the relative angular velocity of ISP based on the nonlinear tracking differentiator(NTD)is proposed．In order to acquire the parameters of NTD algorithm accurately，a tuning method for identifying the parameters of NTD is proposed．On this basis，the NTD used for ISP was designed according to the control system of ISP．Experimental results show that compared with the traditional speed measurement methods based on position