Photoelectric pod control method based on sliding mode variable structure control and prediction tracking

Abstract

光电吊舱在稳像和目标跟踪过程中存在摩擦力矩、不平衡力矩等干扰力矩，从而影响速度环响应精度；另一方面，吊舱视频跟踪器图像传输和处理造成的延迟也会造成跟踪滞后，因此必须进行延时补偿。提出基于预测跟踪的滑模变结构控制方法，采用微分预测跟踪器实现对视频跟踪器的延迟补偿，采用预测跟踪器估计出的目标运动角速率构成自适应补偿参数，以调整滑模变结构控制量，改进的滑模控制算法在补偿干扰力矩的同时抑制了抖振现象。仿真及实验结果表明：改进的控制方法能够有效补偿干扰力矩和跟踪器延迟造成的误差，相对于传统PID控制，其跟踪误差减小为原来的1/3，并且该算法已经在相关系统上得到应用。