作者单位
摘要
1 长春理工大学 计算机科学技术学院,吉林 长春 130022
2 长春汽车工业高等专科学校 汽车运用学院,吉林 长春 130013
为了满足先进航空目标指示装备对视轴速度平稳性误差的设计需求,提出了一种基于扰动估计与补偿理论的控制算法。设计了一种改进扩张状态观测器以减小高阶观测器的相位延迟,提高视轴控制精度。对改进的控制算法进行了阶跃响应和速度稳定两部分实验,并与传统PID算法进行了比较。通过分析阶跃实验结果可得,该控制算法在不同的闭环控制带宽下,均能达到更短的稳定时间和更低的超调量,在35 Hz的闭环带宽下,相比PID算法的稳定时间减少了49.1%、超调量降低了88.4%,系统动态性能提升明显;速度稳定实验结果表明,该控制算法对幅值为1°、频率为2.5 Hz以内的不同扰动的抑制能力显著提高,视轴的速度误差均控制在0.1 (°)/s以内,扰动残值均小于0.1 (°)/s。该控制算法满足先进目标指示装备的设计需求,对提高系统动态性能和视轴速度平稳性具有较高的实用价值。
目标指示 改进扩张状态观测器 扰动残值 速度平稳性 target indication improved extended state observer disturbance residuals velocity stability 
红外与激光工程
2021, 50(3): 20200442
作者单位
摘要
1 长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
2 长春汽车工业高等专科学校 汽车运用学院, 吉林 长春 130013
针对影响光电平台控制精度的载体速度扰动以及测量噪声等因素, 设计了扰动自抗扰以及滤波控制的两部分控制策略。首先, 通过分析光电平台伺服系统速度稳定环的数学模型中扰动作用原理, 等效各个扰动作用并提出扰动总和思想, 设计了基于降阶扩张状态观测器的自抗扰控制器。其次, 利用卡尔曼滤波器对系统中测量噪声进行了滤波处理, 降低了扩张状态观测器的估计误差。最后, 详细地进行了传统PI控制系统与文中设计的卡尔曼自抗扰控制系统的对比实验。实验结果表明, 在设计带宽相同的情况下, 卡尔曼自抗扰控制系统相比PI控制系统的阶跃响应稳定时间减小32.53%, 超调幅值减小72.73%; 当使用摇摆台引入幅值为1°频率、在2.5 Hz以内的正弦扰动时, 卡尔曼自抗扰控制系统较PI控制系统的扰动隔离度提升了54.67%以上; 在系统模型参数改变±15%范围内, 卡尔曼自抗扰控制系统仍具有优异的扰动隔离性能, 表现出较强鲁棒性, 满足光电平台视轴稳定的性能要求, 对提升视轴稳定精度有较高实用价值。
光电平台 降阶扩张状态观测器 卡尔曼滤波 扰动隔离度 photoelectric platform reduced-order ESO Kalman filtering disturbance isolation 
红外与激光工程
2018, 47(3): 0317005
作者单位
摘要
1 长春理工大学 光电工程学院,吉林 长春 130022
2 长春汽车工业高等专科学校 汽车运用学院,吉林 长春 130013
3 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
为了进一步提高光电平台伺服控制系统的抗扰动能力,提出一种基于自抗扰控制器的改进型速度稳定回路。首先,分析了平台视轴稳定回路的数学模型并引入电流环对其进行了化简,通过伺服控制系统中扰动作用原理,引入扰动总和的思想。然后,设计含有降阶扩张状态观测器的自抗扰控制器,对扰动总和实时观测并进行线性化前馈补偿。最后,以某型车载光电平台为控制对象,进行了PI控制器与自抗扰控制器的对比实验。实验结果表明,采用自抗扰控制器伺服控制系统相比PI控制法的阶跃响应速度更快,超调幅值仅为PI控制法的26.98%。使用摇摆台引入的频率为2.5 Hz的正弦扰动,系统稳态误差幅值仅为PI控制法的9.76%。在系统模型参数改变±15%范围内,自抗扰控制器仍具有良好的抗扰能力,表现出很强的鲁棒性,满足光电平台的性能要求,对提升平台抗扰能力有着较高的实用性。
光电平台 降阶扩张状态观测器 改进型速度环 前馈补偿 抗扰能力 photoelectric platform reduced-order ESO improved velocity loop feedforward compensation disturbance resistance capacity 
光学 精密工程
2018, 26(2): 410
作者单位
摘要
1 青岛大学物理科学学院, 山东 青岛 266071
2 青岛大学非织造材料与产业用纺织品创新研究院, 山东 青岛 266071
随着太赫兹技术的不断发展, 太赫兹波导逐渐成为研究热点之一。相比于太赫兹聚合物波导, 太赫兹光子晶体光纤(PCF)在高双折射方面具有明显优势。在介绍传统太赫兹波导技术研究现状的基础上, 重点分析和总结了基于不同原理和不同结构的高双折射太赫兹PCF, 对其优缺点进行了对比, 并对高双折射太赫兹PCF的应用现状及后续的工作方向进行了总结和展望。
光纤光学 太赫兹 高双折射 光子晶体光纤 聚合物 
激光与光电子学进展
2017, 54(9): 090006

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