车载光电侦察平台视轴稳定技术研究.docx

第26卷第2期2018年2月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.26No.2Feb.2018

文章编号1004‐924X(2018)02‐0410‐08

车载光电侦察平台视轴稳定技术研究

方宇超1,李梦雪2*，车英1,盖竹秋3

(1.长春理工大学光电工程学院，吉林长春130022;

2.长春汽车工业高等专科学校汽车运用学院，吉林长春130013;

3.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033)

摘要：为了进一步提高光电平台伺服控制系统的抗扰动能力，提出一种基于自抗扰控制器的改进型速度稳定回路。首先，分析了平台视轴稳定回路的数学模型并引入电流环对其进行了化简，通过伺服控制系统中扰动作用原理，引入扰动总和的思想。然后，设计含有降阶扩张状态观测器的自抗扰控制器，对扰动总和实时观测并进行线性化前馈补偿。最后，以某型车载光电平台为控制对象，进行了PI控制器与自抗扰控制器的对比实验。实验结果表明，采用自抗扰控制器伺服控制系统相比PI控制法的阶跃响应速度更快，超调幅值仅为PI控制法的26.98%。使用摇摆台引入的频率为2.5Hz的正弦扰动，系统稳态误差幅值仅为PI控制法的9.76%。在系统模型参数改变±15%范围内，自抗扰控制器仍具有良好的抗扰能力，表现出很强的鲁棒性，满足光电平台的性能要求，对提升平台抗扰能力有着较高的实用性。

关键词：光电平台；降阶扩张状态观测器；改进型速度环；前馈补偿；抗扰能力中图分类号：TP273文献标识码：Adoi：10.3788/OPE.0410

Studyonboresightstabilizedtechnologyofvehicle

photoelectricreconnaissanceplatform

FANGYu‐chao1,LIMeng‐xue2*，CHEYing1,GEZhu‐qiu3

(1.CollegeofPhotoelectricEngineering，ChangchunUniversityof

ScienceandTechnology，Changchun130022,China；

2.CollegeofAutomotiveApplication，ChangchunAutomobile

IndustryInstitute，Changchun130013,China；

3.ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，

ChineseAcademyofSciences，Changchun130033,China）

*Correspondingauthor，E‐mail：lmx3519@sina．com

Abstract：Inordertoimprovetheabilityofanti‐disturbanceoftheservocontrolsystemforphotoelec‐tricplatform，animprovedvelocityloopbasedonADRCmethodwaspresented．Firstly，theanalysesofboresightstabilityloopofthephotoelectricplatformwereconductedtosimplifieditsmathematicalmodel．Thenthegeneraldisturbancewasintroducedbyanalyzingthedisturbancemechanisminservocontrolsystem．Secondly，anewcontrollerbasedonareduced‐orderESOwasdesigned，andwasap‐

收稿日期：2017‐08‐01;修订日期：2017‐09‐21.

基金项目：国家自然科学基金资助项目（No.万方数据

第2期方宇超，等：车载光电侦察平台视轴稳定技术研究411

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