机载光电稳定平台扰动的自适应补偿

CIOMP OpenIR

	机载光电稳定平台扰动的自适应补偿
	马丙华
学位类型	硕士
导师	张葆
	2018
学位授予单位	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
学位授予地点	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
学位名称	硕士
关键词	摩擦力补偿模型参考自适应控制迭代学习控制扰动补偿衰减因子PI控制器
摘要	机载光电稳定平台以搭载的多通道光学载荷为获取信息的手段,同时又结合了航空载体的广域机动性,成为现代信息化战争中战场信息获取的重要环节,在近年来的局部战争中得到广泛应用。围绕提升光电稳定平台的动态响应性能和扰动抑制性能,本文在下面三个方面开展了研究。首先针对速度环PI控制器中由于积分项的滞后特性造成的系统超调问题,本文分析了在积分部分引入e指数“渐消因子”对系统超调特性的改善,并推导了衰减因子PI控制器在拉氏变化下的一般表达式。伯德图显示,改进型PI控制器的中频段更宽且穿越频率更大,具有更高的闭环谐振带宽和更低的谐振峰值。阶跃响应曲线对比结果显示,改进型PI控制器明显改善了系统的超调特性和调节时间,显著改善了系统的动态响应性能,并且提升了扰动抑制能力。其次考虑到摩擦力难以建模和模型参数不固定的特点,研究了基于模型参考自适应控制的自适应补偿方法,并分别采用梯度法和Lyapunov稳定性理论设计了摩擦力的补偿策略。根据仿真中发现的难以直接适用的问题,对原有的控制结构进行了改进:提出了带有“双反馈回路”的控制结构,根据改进结构设计了自适应控制律并证明了其收敛性。仿真实例表明,改进后的控制结构具有更快的收敛速度,也具有更好的补偿效果。最后根据扰动在空间域具有的位置重复性,设计了在空间域进行参数更新的迭代学习控制策略,基于此设计了摩擦力自适应补偿策略。设计了空间域的P型学习律,并证明了其收敛性。分析了线性插值方法在空间域采样信息和时间采样信息之间相互转换的可行性。随后针对跟踪环存在的控制延时问题,设计了采用超前给定误差信息的PD型迭代学习律,并证明了收敛性。对第三章和第四章的部分研究结果进行了实验验证。
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/61603
专题	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	马丙华. 机载光电稳定平台扰动的自适应补偿[D]. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所). 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所),2018.

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机载光电稳定平台扰动的自适应补偿.caj（3636KB）	学位论文		开放获取	CC BY-NC-SA	请求全文