基于自适应卡尔曼算法的单探测器解耦控制技术研究

作     者：董全睿 王伟国 陈飞 陈涛 张振东 刘廷霞 Dong Quanrui;Wang Weiguo;Chen Fei;Chen Tao;Zhang Zhendong;Liu Tingxia

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第6期

页      面：335-342页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 071102[理学-系统分析与集成] 081103[工学-系统工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2018 YFE0203202) 国家自然科学基金(61975203) 

主　　题：激光通信跟瞄系统 单探测器 卡尔曼滤波 解耦矩阵 

摘      要：为了提高激光通信跟瞄系统的跟踪性能,增强系统的抗扰动能力,提出基于卡尔曼滤波的单探测器复合轴控制方法。首先,对单探测器复合轴系统原理进行分析,通过误差传递函数验证了解耦算法的可行性;其次,为了改善脱靶量迟滞的影响,同时降低探测器实时处理的要求,提出一种自适应卡尔曼滤波算法;最后,根据探测器坐标系与快速反射镜坐标系之间的旋转变换关系,计算出粗精系统的解耦矩阵,并搭建一套桌面实验系统进行原理验证。实验结果表明:单探测器复合轴在0.1 Hz低频扰动条件下,精跟踪系统的相对位移不会超出反射镜偏转角度的临界值,跟踪误差由2.54μrad下降到0.86μrad。解耦控制能够提高系统跟踪精度并增强抗扰动能力。对于以后工程中的实际应用具有一定的指导意义。