Servo stabilization control algorithm in high-precision photoelectric tracking system

Abstract

针对光电跟踪稳定平台系统中载机振动、系统参数摄动、摩擦力矩及外部扰动等因素直接影响光电跟踪系统稳定精度的问题，从伺服控制器控制角度出发抑制跟踪系统中的偏差，提高稳定精度，保证其在复杂环境下仍具有强鲁棒性。通过建立光电跟踪稳定平台系统的数学模型，分析干扰力矩、陀螺噪声及系统参数的变化对光电稳定平台的影响，设计了基于新型非线性扩张观测器（novel nonlinear extended state observer，NNESO）和滑模变结构控制（sliding mode varianle structure control，SMVSC）的复合控制策略。理论推导和仿真实验结果表明：此种复合控制策略具备对干扰力矩、外界扰动和系统结构参数摄动的完全适应性和强鲁棒性，对比无新型非线性扩张观测器的控制系统，证明其拥有更高的稳定精度和更快的动态响应，在补偿非线性方面具有良好的效果，可增强光电跟踪稳定平台的抗扰动能力。