基于滑模PI控制的卡尔曼滤波在空间转台的应用

• 作者: 叶青 李雪 冯宇 李宇 方智毅
• 来源期刊: 航天控制
• 学科: 航空航天
• 关键词: 滑模PI控制 卡尔曼滤波 高精度 超低速控制 空间二维转台
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 制导、导航与控制技术|Guidance,Navigation and Control
• 页码范围: 34-41
• 页数: 8页
• 分类号: V1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-3242.2021.06.006

摘要

针对空间高精度二维转台超低速控制性能不佳的问题,提出了 一种基于滑模PI控制的卡尔曼滤波算法.首先在控制方面,设计了滑模PI控制算法,保证闭环系统稳定性.其次,在状态估计方面,设计了 Kalman滤波算法,更准确地估计电机转速.最后将控制和状态估计进行一体化设计,提出了基于滑模PI控制的卡尔曼滤波算法,并应用于空间转台超低速控制.超低速控制性能的提高具体体现在:a)跟踪精度达到了设计要求;b)消除了非线性的摩擦力矩和电缆力矩对控制性能的影响;c)能够适应力矩系数和转动惯量的不确定性.试验结果表明,与传统算法比较,该算法提高了系统稳动态控制精度,对参数变化不敏感,对环境噪声有足够强的鲁棒性.