考虑安装基座影响的光电平台等价捷联惯性稳定控制

• 作者: 刘晶红 王中石 田大鹏 石磊
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 光电平台 动力学建模 捷联惯性稳定 基于模型滤波器 干扰观测器 复合控制
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 页码范围: 1344-1352
• 页数: 9页
• 分类号: TP273.3
• 字数: 4712字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20202806.1344

摘要

采用陀螺仪直接测量光电平台内部载荷的惯性角速度构建反馈,可以在运动载体上控制视轴惯性角速度,实现稳定成像.陀螺捷联惯性稳定控制能够构建前馈,有效提高系统带宽、减小控制误差,但对陀螺安装位置有要求.本文提出了在陀螺直接反馈的机械安装条件下等价捷联稳定的控制方法,并考虑平台基座约束条件建立了动力学模型.该模型显露了光电平台基座安装刚度引入的谐振问题.针对被控对象中的一对谐振和反谐振环节,基于稳定的零极点对消设计滤波器消除谐振.综合利用陀螺直接测量的框架惯性角速度和编码器测量的机械框架相对转角构建等价捷联惯性稳定回路.在等价捷联惯性稳定回路中,采用内回路干扰抑制结合基于逆模型前馈的复合控制方法,有效拓展控制带宽,提高对指令的跟踪精度和对载体姿态晃动的隔离性能.仿真和实验结果表明:该方法有效抑制了安装基座弹性约束力矩的谐振,且与陀螺直接反馈控制相比陛能更优.对幅值为1(°)/s、频率为1 Hz的典型正弦角速度指令进行跟踪,均方根误差由1.75(°)/s减小到0.23(°)/s,在1 Hz处扰动隔离度由18％减小到2％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	石磊	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	83	775	17.0	24.0
5	王中石	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	3	6	1.0	2.0
14	田大鹏	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	15	72	5.0	8.0