线性扩张状态观测器的改进及在空间光通信粗跟踪的应用

发布时间：2017-08-10 23:17

  本文关键词：线性扩张状态观测器的改进及在空间光通信粗跟踪的应用

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【摘要】：针对传统自抗扰控制器的扰动补偿效果随着扰动频率增加迅速下降的问题,提出了一种基于改进的线性扩张状态观测器的自抗扰控制方法。该方法首先对粗跟踪进行系统分析、简化及辨识;然后对线性扩张状态观测器的观测原理进行详细推导与论证,从理论上指出其不足,提出了一种改进的线性扩张状态观测器;最后将改进的算法与PID调节器相结合,实现了粗跟踪的自抗扰控制。实验结果表明:针对幅度在1°、频率在0.5~2.5 Hz间的外部位置扰动,传统的自抗扰控制器随着扰动频率的增加,扰动隔离度下降非常明显,2 Hz时的提升程度仅为0.5 Hz处的9.5%;而采用改进的算法使扰动隔离度至少提高了4.146 d B,且随着扰动频率的增加,扰动隔离度的提升非常稳定,2.5 Hz时的提升程度与0.5 Hz处几乎一致;此外,该方法有较好的鲁棒性,允许被控对象在20%的范围内变化。理论分析、仿真分析、物理实验均证明该方法的有效性,对类似的光电跟踪系统有一定的参考价值。
【作者单位】： 武汉大学电子信息学院;光电控制技术重点实验室;中国航天科工集团第九总体设计部;
【关键词】： 空间光通信 粗跟踪 自抗扰控制器 扩张状态观测器
【基金】：国家自然科学基金(11204220) 光电控制技术重点实验室和航空科学基金联合资助(201351S5002)
【分类号】：TN929.1
【正文快照】： 0引言自由空间光通信(Free Space Optical-Communication,FSO)具有速率高、体积小、功耗低和保密性强等优点,具有非常广阔的应用前景,国内外已经有许多关于FSO演示试验的报道[1-5]。由于激光束发散角非常小,激光束的精密对准十分困难,使得激光的瞄准、捕获和跟踪(Pointing,Acq

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本文编号：653155