基于级联滑模控制的高精度光电跟踪与捕获

发布时间：2022-12-18 21:59

　　为了进一步提高光电跟踪系统的目标捕获和跟踪性能,提出了一种基于变增益趋近律的级联滑模控制方法。基于反双曲正弦函数和幂次项设计了新型变增益滑模趋近律,在提高滑模面趋近速度的同时抑制滑模抖振现象;基于变增益滑模趋近律设计速度环和位置环滑模控制器构成级联滑模控制,以提高系统的动态响应性能和鲁棒性,提高系统对目标的捕获能力和跟踪精度。最后,以某球形光电跟踪系统的方位轴作为控制对象,进行了传统级联PI控制和级联滑模控制方法的对比分析。实验结果表明,相比于传统级联PI控制,捕获速度为1 （°）/s的目标时,级联滑模控制可以将目标捕获时间减小32%;跟踪等效最大速度为4 （°）/s和最大加速度为2 （°）/s~2的正弦引导信号,可将跟踪误差RMS值减小31%,采用级联滑模控制可有效提高跟踪系统的控制性能。 

【文章页数】：13 页

【文章目录】：
1 引 言
2 光电跟踪系统的数学模型
3 系统扰动因素分析
4 变增益趋近律设计
5 速度滑模控制器设计
6 位置滑模控制器设计
7 仿真和实验分析
    7.1 仿真分析
        7.1.1 速度滑模控制器有效性验证
        7.1.2 位置滑模控制器有效性验证
    7.2 实 验
        7.2.1 速度跟踪能力
        7.2.2 目标捕获能力
        7.2.3 位置跟踪能力
8 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于全局非线性积分滑模的永磁交流伺服系统研究[J]. 张立伟,魏维,张超,刘辉,修三木.  电工技术学报. 2018(16)
[2]车载光电侦察平台视轴稳定技术研究[J]. 方宇超,李梦雪,车英,盖竹秋.  光学精密工程. 2018(02)
[3]滑模控制的新型双幂次组合函数趋近律[J]. 廖瑛,杨雅君,王勇.  国防科技大学学报. 2017(03)
[4]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)
[5]车载雷达稳定转台伺服系统有限时间积分滑模控制[J]. 冯瑗瑗,华光辉.  雷达与对抗. 2015(04)
[6]基于滑模自抗扰控制器的永磁同步电机位置环控制研究[J]. 唐红雨,刘贤兴.  微电机. 2015(05)
[7]永磁同步电动机调速系统PI控制器参数整定方法[J]. 王莉娜,朱鸿悦,杨宗军.  电工技术学报. 2014(05)
[8]经纬仪伺服系统快速捕获方法研究[J]. 葛兵,高慧斌,张淑梅,余毅.  光机电信息. 2011(12)
[9]全局滑模控制在永磁同步电机位置伺服中的应用[J]. 胡强晖,胡勤丰.  中国电机工程学报. 2011(18)
[10]永磁同步电机滑模变结构调速系统动态品质控制[J]. 张晓光,赵克,孙力,安群涛.  中国电机工程学报. 2011(15)

博士论文
[1]望远镜中跟踪架的扰动补偿及精密控制技术研究[D]. 蔡华祥.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[2]永磁同步电机调速系统滑模变结构控制若干关键问题研究[D]. 张晓光.哈尔滨工业大学 2014

硕士论文
[1]基于滑模控制的永磁交流伺服系统研究[D]. 魏维.北京交通大学 2018
[2]光电跟踪系统永磁同步电机快速捕获控制技术研究[D]. 程龙.长春工业大学 2016
[3]基于滑模变结构控制的光电经纬仪目标捕获动态性能研究[D]. 吴培.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010



本文编号：3722841