激光通信快速反射镜系统辨识与平衡截断

作     者：张建强 孙崇尚 吴佳彬 李智斌 周克敏 ZHANG Jian-qiang;SUN Chong-shang;WU Jia-bin;LI Zhi-bin;ZHOU Ke-min

作者机构：南京大学高端控制与智能运维研发中心江苏苏州215163 山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130025 

出 版 物：《控制理论与应用》 (Control Theory & Applications)

年 卷 期：2024年第41卷第12期

页      面：2315-2324页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：山东省自然科学基金项目(ZR2021QF117,ZR2021QF140) 国家自然科学基金项目(61933006,52227811) 空间智能控制技术国防重点实验室基金项目(2021–JCJQ–LB–010–06)资助 

主　　题：激光通信 音圈电机快速反射镜 系统辨识 平衡截断 

摘      要：音圈电机快速反射镜是激光通信精跟踪的执行机构,其柔性结构与双轴耦合特性会导致系统谐振模态增多、模型阶次高等复杂控制问题,基于递推最小二乘等传统辨识方法建立精确模型是十分困难的,难以满足高精度控制器的设计要求.对于该问题,本文提出了基于Hankel矩阵模型解算与平衡截断建立高精度模型的方法.首先,根据系统激励序列与响应序列建立Hankel矩阵,其奇异值分解确定模型阶次,可观、可控矩阵解算确定模型参数;其次,建立系统的平衡实现,并基于平衡截断原理完成模型降阶.本文从频率特性角度评价了系统模型的辨识精度,结果表明,相比于经典的模型辨识方法,本文建立的系统模型阶次更低且辨识精度更高,充分满足现代理论高性能控制系统的设计与应用要求.