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基于自抗扰控制的光电跟踪系统分析与实现

王婉婷  陆君  郭劲  姜振华  王挺峰  
【摘要】:为了进一步提高光电跟踪系统的跟踪精度,提出了基于自抗扰控制的位置环控制器设计方法。根据系统数学模型设计电流环和速度环控制器,并将速度闭环传递函数等效为一阶惯性环节。利用编码器采集的位置量设计三阶非线性扩张观测器,对系统状态变量进行估计,并利用估计值修正位置环PI控制器的输出,以实现对不确定性因素的补偿。利用模型参数进行仿真与实验研究,分别从动态和稳态性能角度分析自抗扰控制对光电跟踪系统的影响,结果表明:位置环采用自抗扰控制可以有效地提高系统的跟踪精度,跟踪最大角速度为60°/s,最大角加速度为120°/s~2的目标,跟踪误差可以提高到3′,控制效果明显优于传统的PI,该方法对高精度跟踪控制系统的研究具有较高的实用价值。

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