AI Summary & Key Takeaways
AI InsightComputer simulations show that the designed controllers provide the desired performance criteria under the defined conditions.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
In this study, the problem of indirect stabilization and tracking control of a two-axis antenna gimbal system mounted on a mobile ground platform is discussed. It is aimed to operate the antenna gimbal system within the 0.2° error limit under disturbances like model uncertainties and unbalanced mass while applying Class A motion profile. Firstly, single-loop proportional plus integral plus derivative (PID) position controllers are designed separately for each axis neglecting cross coupling effects. After that, to synthesize another control system with higher performance the linearization is realized by applying the computed torque method and a nonlinear disturbance observer is implemented to suppress the effect of disturbances. Also, to end up with closed-loop control of the linearized system, two different two-loop control systems are designed proportional plus derivative (PD) and proportional (P) - proportional plus integral (PI) cascaded control. In the control system, phase compensation is performed by making speed and acceleration feedforward. Computer simulations show that the designed controllers provide the desired performance criteria under the defined conditions.
Özet
Bu çalışmada, bir kara platformu üzerine konumlandırılmış iki eksenli anten yönlendirme sisteminin dolaylı yöntem ile kararlılaştırılması ve takip denetimi problemi ele alınmıştır. Anten yönlendirme sisteminin GVF-105 A sınıfı sürüş koşullarında model belirsizlikleri ve dengelenmemiş kütle gibi bozucu etkiler altındayken 0,2° hata sınırı içinde kalarak çalıştırılması amaçlanmıştır. Denetim sistemi kurulurken öncelikle oransal, tümlevsel ve türevsel (İng. proportional plus integral plus derivative, PID) işlemi esaslı tek çevrimli denetleyici tasarlanmıştır. Ayrıca daha yüksek başarımlı farklı bir denetim sistemi tasarlamak amacıyla hesaplamalı tork yöntemiyle doğrusallaştırma yapılmış ve bozucu etkileri baskılamak için doğrusal olmayan bozucu gözleyici yapısı kullanılmıştır. Doğrusal hale getirilen sistemin kapalı çevrim denetimi için sırasıyla oransal ve türevsel (İng. proportional plus derivative, PD) işlemli ve iç içe oransal (İng. proportional, P) - oransal ve tümlevsel (İng. proportional plus integral, PI) işlemli geribesleme çevrimleri uygulanarak iki farklı iki çevrimli denetim sistemi tasarlanmıştır. Denetim sisteminde faz telafisi hız ve ivme ileri beslemesi yapılarak gerçekleştirilmiştir. Bilgisayarlı benzetimler, tasarlanan denetleyicilerin tanımlanan koşullar altında istenen başarım şartlarını sağladığını göstermektedir.