光电跟踪系统分布式协同控制的研究
发布时间：2021-02-22 20:20
光电跟踪系统是瞄准和捕获目标的重要设备,本文研究两轴两框光电跟踪系统,以提高光电跟踪系统的跟踪速度和精度,立足于分布式协同控制理论,控分问题分为结构层的一致性跟踪问题和节点层的伺服结构控制问题,从协同跟踪控制策略、节点执行机构控制器和干扰补偿方法设计三方面展开研究。本文具体工作如下:由于带有快速反射镜的两轴两框光电跟踪系统结构复杂,且含有多源扰动,本文研究了光电跟踪系统拓扑结构层模型和和运动节点伺服机构模型,分析了影响跟踪稳定的两层扰动源。面向光电跟踪系统结构,首先结合数学图论建立拓扑模型;其次结合协同控制思想建立多运动体系统模型,最后建立节点伺服机构的运动学模型。在实际协同控制系统中,整体外部和伺服机构内部动力系统存在不确定扰动,影响系统的动态性能和稳定精度;同时,系统速度信息是很难被精确测量的。本文基于leader-following思想,设计二阶协同控制系统未测量速度和干扰的估计方法。首先,为准确估计系统状态信息,设计了有限时间状态观测器;其次,使用积分滑模,研究了干扰补偿方法,对结构层的等效干扰进行了快速地补偿;并增强了系统的鲁棒性。在leader-following二阶协同控...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
运动平台
内蒙古科技大学硕士学位论文2光期间物像与感光面的相对运动产生像移，造成图像模糊；微光和夜间成像时需要更长的曝光时间，微弱的晃动随时时间积累也会产生像移；系统远距离成像时，特别是高分辨率的相机，微弱的晃动都可能产生单位像素的像移或像旋，造成图像模糊。因此，视轴晃动现象出现在系统曝光时间内，将直接影响图像的分辨率[14]。像移和像旋产生的本质是跟踪的影像与光学介质产生了不同形式的相对运动。(a)对运动物体捕捉成像(b)微光或夜间成像(a)远距离拍摄问题(b)视轴中心旋转图1.2相对运动在光学设备中对生成图片的影响光电跟踪设备在运行状态下，载体的活动和其他的干扰力矩使得光电跟踪设备视轴与跟踪物体之间产生偏移，造成成像不清晰，甚至会丢失[15,16]。例如：在舰载的光电跟踪系统中，由于无规则浪涌、风矩等因素，造成在甲板上安装的光电设备的视场
Litening吊舱（d）Sapsan吊舱
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于滑模的二阶多智能体快速抗扰一致性[J]. 陈世明,谢云璟,王明雨. 信息与控制. 2019(05)
[2]机器人的协同控制研究[J]. 靳中兵,杨明政. 电子世界. 2018(20)
[3]事件驱动的卫星编队姿态分布式协同控制[J]. 王智鹏,郭凤至,孙兆伟,张世杰. 哈尔滨工业大学学报. 2018(10)
[4]某光电跟踪系统伺服控制算法研究[J]. 戴健,韦家军,孙元. 兵工自动化. 2018(08)
[5]基于脉冲算法的多智能体系统编队牵制控制[J]. 贾利叶,黄迟. 济南大学学报(自然科学版). 2018(04)
[6]舰载光电跟踪设备目标捕获方法研究[J]. 顾吉堂,闫晓珂. 计算机与数字工程. 2018(03)
[7]Consensus of second-order nonlinear multi-agent systems via sliding mode observer and controller[J]. Xiaolei Li,Xiaoyuan Luo,Shaobao Li,Jianjin Li,Xinping Guan. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2017(04)
[8]用于像移补偿的扫描电机控制系统研究[J]. 胥青青,李超,雷霏霖,丁昨凯,文江华,郭新胜. 兵工自动化. 2017(06)
[9]光电跟踪系统快速捕获时间最优滑模控制技术[J]. 程龙,陈娟,陈茂胜,王卫兵,王挺峰,郭劲. 光学精密工程. 2017(01)
[10]指数趋近律单向辅助面滑模控制[J]. 胡田文,吴庆宪,姜长生,傅健. 电光与控制. 2013(07)
博士论文
[1]运动平台预测跟踪技术研究[D]. 邓超.中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) 2018
[2]多智能体系统协调控制若干问题研究[D]. 高晶英.吉林大学 2017
[3]多智能体系统的脉冲控制一致性研究[D]. 杨莎莎.重庆大学 2016
[4]智能体群组协同控制若干问题研究[D]. 曹建福.华东理工大学 2015
[5]运动平台中惯性稳定控制技术研究[D]. 夏运霞.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2013
[6]机载光电对抗稳定平台目标跟踪干扰技术研究[D]. 石利霞.长春理工大学 2009
硕士论文
[1]面向光电跟踪平台稳定成像控制方法的研究[D]. 刘慧.内蒙古科技大学 2017
[2]激光通信系统精跟踪PID控制算法研究及实现[D]. 曹洪瑞.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[3]面向能源互联网的分布式协同控制方法研究[D]. 孟杰.国防科学技术大学 2014
[4]并联混合动力汽车动力切换过程的协调控制研究[D]. 韩验龙.燕山大学 2013
[5]光电跟踪伺服系统控制策略理论与实验研究[D]. 王卫兵.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[6]飞机姿态测量装置的光学系统设计及算法研究[D]. 徐清河.西安工业大学 2012
[7]车载设备视轴稳定与跟踪技术研究[D]. 施峥嵘.东南大学 2006
本文编号：3046506
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
运动平台
内蒙古科技大学硕士学位论文2光期间物像与感光面的相对运动产生像移，造成图像模糊；微光和夜间成像时需要更长的曝光时间，微弱的晃动随时时间积累也会产生像移；系统远距离成像时，特别是高分辨率的相机，微弱的晃动都可能产生单位像素的像移或像旋，造成图像模糊。因此，视轴晃动现象出现在系统曝光时间内，将直接影响图像的分辨率[14]。像移和像旋产生的本质是跟踪的影像与光学介质产生了不同形式的相对运动。(a)对运动物体捕捉成像(b)微光或夜间成像(a)远距离拍摄问题(b)视轴中心旋转图1.2相对运动在光学设备中对生成图片的影响光电跟踪设备在运行状态下，载体的活动和其他的干扰力矩使得光电跟踪设备视轴与跟踪物体之间产生偏移，造成成像不清晰，甚至会丢失[15,16]。例如：在舰载的光电跟踪系统中，由于无规则浪涌、风矩等因素，造成在甲板上安装的光电设备的视场
Litening吊舱（d）Sapsan吊舱
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于滑模的二阶多智能体快速抗扰一致性[J]. 陈世明,谢云璟,王明雨. 信息与控制. 2019(05)
[2]机器人的协同控制研究[J]. 靳中兵,杨明政. 电子世界. 2018(20)
[3]事件驱动的卫星编队姿态分布式协同控制[J]. 王智鹏,郭凤至,孙兆伟,张世杰. 哈尔滨工业大学学报. 2018(10)
[4]某光电跟踪系统伺服控制算法研究[J]. 戴健,韦家军,孙元. 兵工自动化. 2018(08)
[5]基于脉冲算法的多智能体系统编队牵制控制[J]. 贾利叶,黄迟. 济南大学学报(自然科学版). 2018(04)
[6]舰载光电跟踪设备目标捕获方法研究[J]. 顾吉堂,闫晓珂. 计算机与数字工程. 2018(03)
[7]Consensus of second-order nonlinear multi-agent systems via sliding mode observer and controller[J]. Xiaolei Li,Xiaoyuan Luo,Shaobao Li,Jianjin Li,Xinping Guan. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2017(04)
[8]用于像移补偿的扫描电机控制系统研究[J]. 胥青青,李超,雷霏霖,丁昨凯,文江华,郭新胜. 兵工自动化. 2017(06)
[9]光电跟踪系统快速捕获时间最优滑模控制技术[J]. 程龙,陈娟,陈茂胜,王卫兵,王挺峰,郭劲. 光学精密工程. 2017(01)
[10]指数趋近律单向辅助面滑模控制[J]. 胡田文,吴庆宪,姜长生,傅健. 电光与控制. 2013(07)
博士论文
[1]运动平台预测跟踪技术研究[D]. 邓超.中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) 2018
[2]多智能体系统协调控制若干问题研究[D]. 高晶英.吉林大学 2017
[3]多智能体系统的脉冲控制一致性研究[D]. 杨莎莎.重庆大学 2016
[4]智能体群组协同控制若干问题研究[D]. 曹建福.华东理工大学 2015
[5]运动平台中惯性稳定控制技术研究[D]. 夏运霞.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2013
[6]机载光电对抗稳定平台目标跟踪干扰技术研究[D]. 石利霞.长春理工大学 2009
硕士论文
[1]面向光电跟踪平台稳定成像控制方法的研究[D]. 刘慧.内蒙古科技大学 2017
[2]激光通信系统精跟踪PID控制算法研究及实现[D]. 曹洪瑞.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[3]面向能源互联网的分布式协同控制方法研究[D]. 孟杰.国防科学技术大学 2014
[4]并联混合动力汽车动力切换过程的协调控制研究[D]. 韩验龙.燕山大学 2013
[5]光电跟踪伺服系统控制策略理论与实验研究[D]. 王卫兵.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[6]飞机姿态测量装置的光学系统设计及算法研究[D]. 徐清河.西安工业大学 2012
[7]车载设备视轴稳定与跟踪技术研究[D]. 施峥嵘.东南大学 2006
本文编号：3046506
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