【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光電跟蹤系統控制，具體涉及基于干擾觀測復合補償控制的光電跟蹤系統控制方法。
技術介紹
1、隨著光電跟蹤系統應用的擴展，系統由地基模式轉向運動平臺，運動平臺會帶來更多的干擾，如平臺振動、模型參數攝動、風擾、非線性摩擦等。干擾因素的增加會提升系統設計的難度，導致系統視軸穩定精度下降甚至目標脫離視場范圍而無法完成任務。
2、為了改善系統的抗干擾性，干擾估計技術是一種有效方式，通過觀測器觀測出系統干擾，前饋到系統中，以抵消干擾影響，可以大幅提升視軸穩定精度。有學者提出了基于雙重補償擾動觀測器的控制方法，以確保更強的干擾抑制性能。雙重補償擾動觀測器的采用揭示了傳統上單一的擾動觀測器在抑制干擾方面的固有不足，表明僅依靠傳統擾動觀測器方法的干擾抑制效果是不充分的。雙重補償擾動觀測器在兩個不同的階段應用大增益來實現增強的干擾抑制性能。雖然這種方法在一定程度上提高了對擾動的抑制效率，但同時也放大了系統的超調響應，并增加了系統達到干擾穩定補償所需的調整時間。相較于傳統的擾動觀測器，雙重補償策略雖然能夠提供更為強大的干擾抑制，卻以犧牲系統響應特性和調整速率為代價且非常依賴模型精度。因此，為了優化控制系統的擾動管理能力，迫切需要開發一種新的擾動觀測與補償機制，該機制不僅要提供高精度的干擾抑制，同時還需最小化對系統響應快速性的影響，這要求設計一個精度與響應速度之間達到更優平衡的擾動觀測器。
技術實現思路
1、為了進一步降低外部多源干擾對系統精度的負面影響，增強系統的魯棒性，同時減少
2、為實現上述目的，本專利技術采用了如下技術方案：
3、一種基于干擾觀測復合補償控制的光電跟蹤系統控制方法，包括以下步驟：
4、基于快速反射鏡的動力學方程和音圈電機的動力學方程，并結合快速反射鏡在偏轉過程中的運動關系，構建光電跟蹤系統的傳遞函數，通過光電跟蹤系統的傳遞函數得到光電跟蹤系統的數學模型；
5、基于光電跟蹤系統的數學模型設計干擾觀測反饋補償控制的干擾反饋控制器；
6、將光電跟蹤系統的數學模型的理論輸出和光電跟蹤系統存在外部多源干擾時給定輸入電壓作用下的實際輸出的差值，輸入干擾反饋控制器得到干擾反饋補償估計值，并反饋到光電跟蹤系統的數學模型的輸入之后，構成干擾觀測反饋補償控制；
7、通過光電跟蹤系統的數學模型，得到光電跟蹤系統的狀態空間表達式，選取擴張狀態變量，構建擴張狀態空間表達式，并得到相應擴張狀態變量的估計值的擴張狀態觀測器；
8、由擴張狀態空間表達式和擴張狀態觀測器的差值得到擴張狀態觀測器的估計誤差，使其滿足hurwitz矩陣并采用極點配置法設計擴張狀態觀測器的增益選?。?/p>
9、將擴張狀態變量的估計值作為干擾前饋補償估計值前饋到光電跟蹤系統的數學模型的輸入之前，構建干擾觀測前饋補償控制；
10、同時使用干擾觀測反饋補償控制和干擾觀測前饋補償控制，構成干擾觀測復合補償控制。
11、本專利技術的有益效果在于：
12、本專利技術將干擾視為控制對象，利用干擾觀測復合補償控制對光電跟蹤系統中的干擾進行前饋和反饋雙重控制。與傳統方法相比，此方法在對干擾的響應和控制上具有更高的精度和更快的響應速度；提出的干擾觀測復合補償控制的設計更加關注實際表現和魯棒性，對模型的準確性要求相對較低，可以顯著提升系統的干擾魯棒性，增強系統的干擾抑制能力，減少對系統快速性影響，具備極強的可擴展性。
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1.一種基于干擾觀測復合補償控制的光電跟蹤系統控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于干擾觀測復合補償控制的光電跟蹤系統控制方法，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的一種基于干擾觀測復合補償控制的光電跟蹤系統控制方法，其特征在于，所述基于光電跟蹤系統的數學模型設計干擾觀測反饋補償控制的干擾反饋控制器為：
4.根據權利要求3所述的一種基于干擾觀測復合補償控制的光電跟蹤系統控制方法，其特征在于，所述光電跟蹤系統的數學模型的理論輸出和光電跟蹤系統存在外部多源干擾時給定輸入電壓作用下的實際輸出的差值為：
5.根據權利要求4所述的一種基于干擾觀測復合補償控制的光電跟蹤系統控制方法，其特征在于，所述通過光電跟蹤系統的數學模型，得到光電跟蹤系統的狀態空間表達式為：
6.根據權利要求5所述的一種基于干擾觀測復合補償控制的光電跟蹤系統控制方法，其特征在于，由光電跟蹤系統的擴張狀態空間表達式和擴張狀態觀測器的差值得到擴張狀態觀測器的估計誤差：
7.根據權利要求6所述的一種基于干擾觀測復合補償控制的
...【技術特征摘要】
1.一種基于干擾觀測復合補償控制的光電跟蹤系統控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于干擾觀測復合補償控制的光電跟蹤系統控制方法，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的一種基于干擾觀測復合補償控制的光電跟蹤系統控制方法，其特征在于，所述基于光電跟蹤系統的數學模型設計干擾觀測反饋補償控制的干擾反饋控制器為：
4.根據權利要求3所述的一種基于干擾觀測復合補償控制的光電跟蹤系統控制方法，其特征在于，所述光電跟蹤系統的數學模型的理論輸出和光電跟蹤系統存在外部多源干擾時給定輸入電壓作用下的實際輸出的差值為：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：羅勇，承逸，黃永梅，譚娟，張詩歌，張桐，賀東，
申請(專利權)人：中國科學院光電技術研究所，
類型：發明
國別省市：
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