机载光电跟踪系统的自抗扰与快速非奇异终端滑模组合控制方法

作     者：高雨轩 侯远龙 高强 侯润民 GAO Yuxuan;HOU Yuanlong;GAO Qiang;HOU Runmin

作者机构：南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2023年第44卷第4期

页      面：1071-1085页

核心收录：

学科分类：082601[工学-武器系统与运用工程] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 082603[工学-火炮、自动武器与弹药工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51805264) 

主　　题：两轴四框架 光电跟踪系统 自抗扰控制 滑模控制 组合控制 线性扩张状态观测器 

摘      要：机载目标跟踪系统由于受到外部干扰、内部参数摄动和未建模动态等扰动的影响,使跟踪控制分系统设计面临巨大的挑战。以两轴四框架的光电稳定平台为对象研究抗扰动控制方法,针对自抗扰控制的扰动补偿一般留有扰动残差和滑模控制会引入较大抖振的问题,设计一种自抗扰与快速非奇异终端滑模组合控制的方法。利用线性扩张状态观测器来估计总扰动量并在控制端进行补偿,从而允许设计滑模控制的控制率时采用较小的滑模切换增益,并通过设计快速非奇异终端滑模面得到控制率,加快系统收敛的同时避免非奇异现象。数值仿真结果表明,该组合控制方法在外部扰动和模型不确定性的影响下,可以实现快速收敛与高跟踪精度的同时引入较小的抖振,并且实现了机载目标跟踪系统需求的快速响应性能,验证了这个组合控制方法的有效性。