基于改进加速度惯量反馈的机载激光通信平台稳定策略

• 作者: 曲正 常帅 董岩 宋延嵩
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 光通信 加速度惯量反馈 机载激光通信平台 光轴稳定 扩张状态观测器 扰动响应 扰动隔离
• 年，卷（期）: 2021,（23）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信|Fiber Optics and Optical Communications
• 页码范围: 67-76
• 页数: 10页
• 分类号: TN929.1|TP79|V243.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.2306007

摘要

在闭环控制回路中引入限幅型加速度惯量反馈和扩张状态观测器复合的优化算法,保证机载激光通信平台对瞬态阶跃响应的稳定性,优化了平台对环路各阶扰动的抑制能力.从系统扰动响应的角度对常规加速度惯量反馈算法进行阐述,分析了该算法的输入输出(I/O)特性和扰动抑制能力,并指H出它在实际应用中存在的问题.逐一地引入限幅算法、降阶扩张状态观测器对常规加速度惯量算法进行分步改进,给出改进过程中的性能分析和特性分析.搭建仿真模型和物理实验对所提优化算法进行验证.实验结果表明:当平台以70(°)/s的速度阶跃时,改进后的控制环路的阶跃超调量幅值约为比例-积分微分(PID)控制环路的50％;当平台进行5(°)/Hz的空间扰动隔离时,与PID控制环路相比,改进后的平台对信标光的动态稳定精度从198 μrad[均方根(RMS)统计方式]提升至14.28 μrad(RMS),控制环路的动态扰动隔离度有11.42 dB的优化表现.