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机载成像光谱仪在动态成像时,目标与视轴之间存在相对运动,容易造成拖尾、弯曲等影像畸变。稳定平台可以隔离外部扰动,由陀螺等元件反馈位姿信息,经特定算法得到控制信号输出,从而驱动电机完成偏转补偿以保证成像质量。本文以某航空成像稳定平台的控制为例,运用自抗扰控制(ADRC)做稳定平台的视轴控制,从理论与仿真上验证了该算法的可行性,并与传统的PID控制对比,说明其在像移补偿和视轴稳定中的优势。 论文建立分析了两轴稳定平台的控制模型,论述了如何以传递函数、状态空间为基础,进行速度环路和位置环路的控制率设计。然后从超前-滞后校正、PID控制思路出发,比较了常规及复杂控制技术的优缺点,引出改进的自抗扰控制算法,重点介绍跟踪微分器、扩张状态观测器、非线性反馈等模块,结合仿真效果给出参数的整定方法。仿真及试验结果表明,自抗扰控制提高了平台的位置指向精度与速度稳定度。在拟定速高比下,相同扰动下CCD的像元残差减少了一半,同时,最大超调量、稳定时间和稳态精度等方面,自抗扰控制较PID控制更优。最后,文章就视轴控制中的扰动适应性,给出了误差随扰动频率、幅度变化的规律,对平台控制系统应用具有指导意义。