[发明专利]一种导引头稳定平台的调试方法

摘要

一种导引头稳定平台的调试方法，涉及伺服控制技术领域。解决现有xPC在导引头稳定平台的伺服系统设计中仅限于验证某种先进控制器算法或者实现硬件在环的设备测试，而没有一套规范的调试方法等问题，该系统包括：宿主机、目标机和数据采集卡，调试方法包括速度极性判断、系统辨识、速度环控制器设计及调试(包括扰动观测器设计及调试、PID控制器设计及调试、前馈控制器设计及调试)、速度环控制器离散化调试、位置极性判断、位置环控制器离散化设计及调试、基于DSP的系统速度环调试、基于DSP的系统双闭环调试。本发明集成度高，实现快速原型、硬件在回路中的测试和与仿真，修改设计方便易于调试，缩短了设计周期。

主权项

一种导引头稳定平台的调试方法，包括调试系统，所述调试系统包括宿主机、目标机和数据采集卡，所述宿主机用于搭建Simulink模型并生成xPC实时内核以及用于传感器数据的显示和保存；目标机用于运行xPC实时内核，数据采集卡用于实现目标机与导引头稳定平台内部硬件电路及传感器的数据传输，其特征是；快速调试方法由以下步骤实现：步骤一、速度极性判断；在宿主机上搭建速度极性判断模型，生成xPC实时内核并在目标机上运行，数据采集卡将目标机输出的速度极性与系统规定的速度极性对比，判断极性是否一致，如果是，则导引头稳定平台的速率陀螺反馈的极性不变，如果否，则导引头稳定平台的速率陀螺反馈的极性取反；步骤二、系统辨识；根据相关测量法在宿主机上搭建系统辨识Simulink模型，生成xPC实时内核并在目标机上运行，由相关测量法和系统输入输出得到系统的频率特性曲线，然后根据该频率特性曲线采用最小二乘法对系统进行辨识，获得辨识后的系统；步骤三、速度环控制器设计及调试；步骤三一、根据步骤二中获得的辨识后的系统，在宿主机上设计扰动观测器模型，并生成xPC实时内核，在目标机上运行，根据系统输入和采集的系统输出验证设计的扰动观测器是否满足要求；步骤三二、速度环PID控制器设计及调试，设计PID控制器模型，并将所述PID控制器模型搭建在步骤三一中所述的扰动观测器模型中生成xPC实时内核，并在目标机上运行，根据系统输入和采集的系统输出得到系统的性能，反复调试直至得到满足性能指标要求的PID控制器参数；步骤三三、前馈控制器设计及调试，设计前馈控制器模型，并将所述前馈控制器模型搭建在步骤三二中所述的PID控制器模型中生成xPC实时内核，并在目标机上运行，根据系统输入和采集的系统输出得到系统的性能，反复调试直至得到满足性能指标要求的控制器参数；步骤四、速度环控制器离散化调试；将步骤三确定的控制器进行离散化，在宿主机上搭建速度环控制器离散化模型，并生成xPC实时内核，在目标机上运行，根据系统的输入和采集的系统输出得到离散化后系统的性能，如果不满足性能指标要求，则反复调试步骤三、步骤四直至系统满足速度环性能指标要求；步骤五、位置极性判断，在宿主机上搭建位置极性判断模型，生成xPC实时内核并在目标机上运行，将系统的输入输出与系统规定的位置极性对比，判断极性是否一致，如果一致则位置传感器反馈极性不变，如果不一致则位置传感器反馈极性取反；步骤六、位置环控制器离散化设计及调试，设计位置环控制器模型，将位置环控制器模型搭建在步骤四的速度环控制器离散化模型中生成xPC实时内核，并在目标机上运行，根据系统输入和采集的系统输出得到离散化系统双闭环后的性能，反复调试直至控制器参数满足性能指标要求；步骤七、基于DSP的系统速度环调试，根据步骤四确定的速度环离散化控制器参数，在DSP中进行嵌入式开发并进行基本性能测试，反复调试直至系统满足速度环性能指标要求；步骤八、基于DSP的系统双闭环调试，根据步骤六确定的离散系统位置环控制器参数和步骤七确定的满足要求的速度环控制器参数，在DSP中进行嵌入式开发，并进行双闭环性能测试，反复调试直至系统满足双闭环性能指标要求。