基于MATLAB和ADAMS的光电稳瞄系统结构控制联合仿真的研究.pdf

简介：
本文探讨了在MATLAB与ADAMS软件环境下，针对光电稳瞄系统的结构控制进行联合仿真研究的方法及其应用价值。通过集成两种工具的优势，提升了复杂光学仪器动态性能分析的精度和效率，为光电稳瞄系统的设计优化提供了新的技术路径。 光电稳瞄系统利用先进的光电技术实现对目标的稳定瞄准，在军事、航空航天及精密工程等领域得到广泛应用。该系统的性能主要通过其稳定精度来衡量，这直接影响到目标捕获与跟踪的效果。 提升光电稳瞄系统的稳定性需要综合考虑多种因素，如外部气动载荷、载体振动（包括线性振动和角向振动）、动态不平衡、电缆扭转力矩、轴系摩擦、减振器布局及隔振频率的选择等。传统的性能评估方法依赖于物理样机实验，这种方法不仅成本高昂且耗时较长。 随着计算机技术的发展，虚拟仿真成为了一种更为有效的研发手段。通过这种技术，在产品制造前即可对系统稳定性进行模拟和分析，并提前发现并解决潜在问题。 本段落研究了多轴、多框架光电稳瞄系统的稳定精度，并提出了基于Matlab与ADAMS的联合仿真方法来评估其性能，避免复杂的动力学微分方程推导。Matlab是一款高性能数值计算软件，在工程计算及数据分析领域广泛应用；而ADAMS则用于创建复杂机械系统模型并进行动力学分析。 通过这种方法，研究人员研究了方位轴和俯仰轴单位阶跃响应，并在不同方向的随机线振动下评估瞄准线惯性角速率以及2Hz与1Hz角扰动下的稳定精度。结果表明该方法的有效性和可行性，有助于预测性能、降低成本及缩短研发周期。 关键词包括“光电稳瞄”、“联合仿真”、“Matlab”和“ADAMS”。此外，文中还提到了现代战争对高分辨率和远距离探测的新要求，并指出这些需求提高了瞄准线稳定性的标准。因此，在设计时必须综合考虑上述因素并进行权衡处理。为减少研发成本，通常采用虚拟仿真的方法来验证系统性能。 仿真过程中构建了方位轴与俯仰轴的单位阶跃响应模型，并分析其在随机振动和角扰动下的表现情况。这有助于预测光电稳瞄系统在复杂条件下的实际运行能力。 本研究得到了国防基础科研计划项目的资助，表明它不仅具有重要的学术价值且具备战略意义。作者杨晓强专注于光电产品的结构设计、控制及光学联合仿真工作，在该领域积累了丰富的经验和技术知识。 基于Matlab与ADAMS的联合仿真是为提高光电稳瞄系统性能而开发的有效方法之一，有助于降低研发成本并提升系统的稳定性和可靠性以满足现代战争中的高性能需求。