| 摘要 | 第12-13页 |
| Abstract | 第13页 |
| 第一章 绪论 | 第15-30页 |
| 1.1 论文研究的背景与意义 | 第15-16页 |
| 1.2 惯性稳定平台研究概况 | 第16-23页 |
| 1.2.1 多框架惯性稳定平台研究概况 | 第16-17页 |
| 1.2.2 航空遥感惯性稳定平台的关键技术问题 | 第17-20页 |
| 1.2.3 磁悬浮系统在惯性稳定技术中的应用 | 第20-23页 |
| 1.3 控制系统相关研究综述 | 第23-28页 |
| 1.3.1 框架稳定控制系统研究综述 | 第23-26页 |
| 1.3.2 磁悬浮控制系统研究综述 | 第26-27页 |
| 1.3.3 二级稳定控制系统研究综述 | 第27-28页 |
| 1.4 本文的主要工作及组织结构 | 第28-30页 |
| 第二章 磁悬浮惯性稳定平台工作原理与动力学建模 | 第30-50页 |
| 2.1 磁悬浮惯性稳定平台的基本结构和工作原理 | 第30-33页 |
| 2.1.1 磁悬浮惯性稳定平台的基本结构 | 第30-31页 |
| 2.1.2 磁悬浮惯性稳定平台的工作原理 | 第31-33页 |
| 2.2 磁悬浮惯性稳定平台控制系统模型 | 第33-46页 |
| 2.2.1 受力分析和简化 | 第33-36页 |
| 2.2.2 磁悬浮控制系统模型 | 第36-43页 |
| 2.2.3 框架控制系统模型 | 第43-46页 |
| 2.3 载机姿态变化对磁悬浮惯性稳定平台的扰动分析 | 第46-48页 |
| 2.3.1 航摄作业中的载机姿态变化规律 | 第46-47页 |
| 2.3.2 载机姿态变化造成的过载条件分析 | 第47页 |
| 2.3.3 摩擦力矩模型 | 第47-48页 |
| 2.4 小结 | 第48-50页 |
| 第三章 大负载磁悬浮系统控制方法与实验研究 | 第50-80页 |
| 3.1 问题描述 | 第50-52页 |
| 3.2 大负载五自由度磁悬浮系统控制方法 | 第52-66页 |
| 3.2.1 PID控制方法 | 第53-59页 |
| 3.2.2 超前滞后控制方法 | 第59-66页 |
| 3.3 轴向多点磁悬浮控制的分步调参调试方法 | 第66-69页 |
| 3.3.1 大负载磁轴承轴向多点悬浮控制调试中的困难 | 第66页 |
| 3.3.2 分步调参调试方法 | 第66-69页 |
| 3.3.3 分步调参调试方法的意义 | 第69页 |
| 3.4 大负载磁悬浮控制系统实验研究 | 第69-79页 |
| 3.4.1 基于PXI/FPGA系统的快速控制原型系统 | 第69-73页 |
| 3.4.2 基于PXI/FPGA快速控制原型系统的轴向磁悬浮控制实验 | 第73-76页 |
| 3.4.3 基于PXI/FPGA快速控制原型系统的径向磁悬浮控制实验 | 第76-79页 |
| 3.5 小结 | 第79-80页 |
| 第四章 框架稳定控制系统摩擦补偿方法与实验研究 | 第80-93页 |
| 4.1 问题描述 | 第80-81页 |
| 4.2 基于改进Karnopp模型的摩擦力矩前馈补偿控制方法 | 第81-85页 |
| 4.2.1 改进的Karnopp摩擦模型 | 第82-83页 |
| 4.2.2 基于响应面方法的Karnopp模型参数辨识方法 | 第83-85页 |
| 4.3 框架稳定系统摩擦补偿实验研究 | 第85-91页 |
| 4.3.1 框架实验系统 | 第85-86页 |
| 4.3.2 基于DSP的开环频率特性在线辨识实验和框架稳定控制器设计 | 第86-89页 |
| 4.3.3 改进的Karnopp摩擦前馈补偿控制实验 | 第89-91页 |
| 4.4 小结 | 第91-93页 |
| 第五章 磁悬浮二级稳定系统耦合效应和控制策略研究 | 第93-119页 |
| 5.1 问题描述 | 第94-96页 |
| 5.2 磁悬浮惯性稳定平台的二级稳定控制策略 | 第96-98页 |
| 5.3 基于PID控制器的二级稳定控制中的耦合效应分析 | 第98-106页 |
| 5.3.1 基于SISO方法设计的PID控制器 | 第98-99页 |
| 5.3.2 耦合效应对结构谐振抑制能力的影响 | 第99-101页 |
| 5.3.3 耦合效应对干扰力矩抑制能力的影响 | 第101-104页 |
| 5.3.4 耦合效应对精级系统控制饱和的影响 | 第104-106页 |
| 5.4 二级控制系统的一般设计原则 | 第106-109页 |
| 5.4.1 磁悬浮轴承的微小倾斜范围 | 第106-107页 |
| 5.4.2 粗精两级的转动惯量比 | 第107-108页 |
| 5.4.3 倾斜位移负刚度的作用 | 第108页 |
| 5.4.4 不同控制策略的比较 | 第108-109页 |
| 5.5 磁悬浮二级稳定系统设计流程与仿真实例 | 第109-117页 |
| 5.5.1 二级稳定系统的一般设计流程 | 第109-111页 |
| 5.5.2 仿真实例 | 第111-117页 |
| 5.6 小结 | 第117-119页 |
| 第六章 磁悬浮二级稳定系统协调控制方法和仿真研究 | 第119-138页 |
| 6.1 基于陀螺信号和磁悬浮倾斜信号的二级系统协调控制器 | 第119-126页 |
| 6.1.1 磁悬浮补偿控制输入的前置处理 | 第120-121页 |
| 6.1.2 磁悬浮补偿控制的饱和约束 | 第121-123页 |
| 6.1.3 磁悬浮扰动的框架前馈补偿 | 第123-126页 |
| 6.2 功放环节和传感器动态对系统性能影响 | 第126-131页 |
| 6.2.1 磁悬浮功放环节对系统系能的影响 | 第126-127页 |
| 6.2.2 框架驱动系统功放环节对系统系能的影响 | 第127-128页 |
| 6.2.3 角速率陀螺动态对系统系能的影响 | 第128-129页 |
| 6.2.4 考虑所有功放环节和传感器动态的系统性能 | 第129-131页 |
| 6.3 非线性特性对系统性能的影响 | 第131-134页 |
| 6.3.1 框架非线性耦合特性对系统性能的影响 | 第131-132页 |
| 6.3.2 电磁力非线性对系统性能的影响 | 第132-134页 |
| 6.4 框架驱动系统结构谐振对二级稳定系统的影响 | 第134-137页 |
| 6.5 小结 | 第137-138页 |
| 第七章 总结与展望 | 第138-141页 |
| 7.1 总结 | 第138-139页 |
| 7.2 展望 | 第139-141页 |
| 致谢 | 第141-142页 |
| 参考文献 | 第142-152页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第152-153页 |
| 附录A 二级稳定系统耦合效应部分结论的证明 | 第153-156页 |
