导引头稳定平台的扰动补偿及改进滑模控制

• 作者: 储海荣 刘慧 周满 张帆 张明月 苗锡奎 赵伟伟
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 改进滑模控制器 扩张高增益观测器 隔离度 摩擦补偿
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2057-2066
• 页数: 10页
• 分类号: TH703
• 字数: 4994字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20182608.2057

摘要

为提高导引头稳定平台抗扰性,提出了一种导引头稳定平台的扰动补偿及改进滑模控制策略.首先根据扰动特点将扰动分为摩擦力矩和“剩余扰动”两部分,基于Stribeck摩擦模型辨识摩擦参数,并进行摩擦力矩补偿;采用扩张高增益观测器对“剩余扰动”进行估计,并给出了扩张高增益观测器的收敛条件.然后设计了改进滑模控制器作为稳定回路的控制器实现伺服控制,采用Lyapunov函数证明其稳定性.最后,搭建测试系统分别进行了稳定平台性能测试和导引头性能测试,用于验证跟踪和抗扰效果.实验结果表明,跟踪1(°)/s的梯形波时,提出的控制器有效地补偿了摩擦,同时稳态精度提高了0.032 8(°)/s;给定三轴转台典型幅值和频率扰动下,采用提出的控制器时系统隔离度至少提高了0.57％.表明提出的控制器改善了系统抗扰性.