设计了一种舰载的伺服稳定平台,该稳定平台采用地平式双轴转台的结构形式,用于加装负载并完成指向精度标校功能,可在船体航行和系泊状态下隔离船摇影响,稳定负载指向功能;文中给出了伺服稳定平台的结构形式,并进行了有限元仿真分析。

介绍了一种航空相机稳定平台的设计方案,建立了稳定平台各环节数学模型并进行了仿真计算,同时分析了摩擦力矩、干扰力矩等非线性因素对稳定平台的影响。结果表明,该方案能够较好地满足航空相机系统在跟踪精度、响应时间等技术指标方面对稳定平台的要求。

基于运动学分析,设计了两轴稳定平台控制系统。根据机构学原理描述平台结构,完成了运动学分析和计算。介绍了控制系统硬件原理,并基于XPC环境开发了控制系统软件。试验结果表明,基于XPC环境的实时控制系统能够实现对两轴稳定平台的实时高精度控制。

基于运动学分析,设计了两轴稳定平台控制系统。根据机构学原理描述平台结构,完成了运动学分析和计算。介绍了控制系统硬件原理,并基于XPC环境开发了控制系统软件。试验结果表明,基于XPC环境的实时控制系统能够实现对两轴稳定平台的实时高精度控制。

稳定平台控制系统是调制式旋转导向钻井系统的关键，提出采用前馈模糊算法实现对稳定平台的控制，设计的二维模糊控制器可确定模糊变量的隶属度函数及控制规则，并利用MATLAB软件进行仿真。仿真试验表明稳定平台前馈模糊控制系统在钻井参数较大范围内变化，参数扰动及负载扰动都具有良好的稳定性、自适应性、鲁棒性和抗干扰能力。

根据舰船在海洋中的运动特性,本文提出一种由五个结构完全相同的UPS型驱动分支和一个RRS型约束分支构成的五自由度舰栽稳定平台,该平台可实现三维转动和两维移动。首先,本文建立了该稳定平台的三维模型,并推导了其运动学反解表达式;其次,建立了该稳定平台正向和逆向速度、加速度表达式,并通过实例分析画出了5个驱动分支的位移、速度和加速度曲线图,通过运动学曲线图可看出该稳定平台运动平稳,其位移、速度以及加速度均未出现突变或断点,表明机构设计的正确性,并具有较好的运动学特性。

为克服机电伺服系统的摩擦以及其它力矩干扰问题,提出一种基于LuGre模型的摩擦前馈补偿和基于扰动观测器反馈补偿的复合控制策略。以某型号惯性稳定平台的单轴转台为例,首先对单轴转台进行建模分析,根据不变性原理,设计摩擦前馈补偿控制,再根据观测器输入和输出之间存在的数学关系,利用陀螺反馈的角速度信号,设计了基于扰动观测器的力矩补偿控制,最后在试验平台上,采用位置环为离散增量式PID算法,速度环为抗积分饱和PI算法,对提出的复合控制方法进行验证分析。稳定平台的实验结果表明所设计的惯性稳定平台控制系统能有效地抑制机电伺服系统中的摩擦及其它力矩干扰因素,一定程度上提高了惯性稳定平台的稳定性和动态跟踪性能。

船舶在海上作业时需要通过稳定平台对船舶的摇摆进行补偿。稳定平台工作过程中需要采用控制算法对各个通道进行控制。由于液压缸和电液伺服阀等机械元件惯性的影响采用常规PID算法时系统响应具有滞后性降低了稳定平台的补偿精度。为此提出一种前馈PID控制算法该算法既具有常规PID算法简单易操作的优点又能解决系统响应的滞后性问题。以稳定平台单通道为研究对象采用仿真与实验相结合的方式证明前馈PID控制算法的有效性。

由于风浪的影响．海上作业船舶会产生不规律的横摇、纵摇和升沉运动，这严重影响船舶工作效率和船载设备的安全。因此。在船舶上建立一个主动补偿平台系统显得尤为重要。在主动补偿平台系统中，采用PID控制算法。利用AMESim软件对主动补偿平台系统进行建模和仿真，得出仿真结论；通过实验，得出与仿真结果对应的实验结果。通过对比仿真结果和实验结果，为主动补偿实验系统的设计和调试提供帮助。

由于风浪的影响海上作业的船舶会产生不规律的横摇、纵摇和升沉运动这严重影响船载设备的安全。因此在船舶上建立一个稳定平台显得尤为重要。介绍了一种六自由度稳定平台的工作原理和实际用途通过逆解算法得到每个液压缸的运动规律最后通过实验平台对稳定平台及其反解算法进行验证。实验表明稳定平台对船舶的横摇、纵摇和升沉的稳定效果明显具有广泛的工程应用前景。