一种基于复合型扰动观测器的扰动抑制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于复合型扰动观测器的扰动抑制方法，针对控制系统稳定平台低频和中频扰动抑制能力不足，无法满足更高精度稳定控制系统需求的问题。本方法在多闭环控制基础上，对传统的扰动观测器设计进行了改进，提出了复合型扰动观测器结构，并给出了复合型扰动观测器中内外环前馈补偿控制器的设计方法。本发明专利技术利用复合型扰动观测器中的外环来估计、反相前馈中频段和外界扰动，利用内环来估计、反相前馈低频段和外界扰动，使复合型扰动观测器的内外环同时作用，最终达到同时提升系统低频段和中频段扰动抑制能力，提升控制系统稳定精度的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于复合型扰动观测器的扰动抑制方法
本专利技术属于稳定控制领域，具体的涉及一种基于复合型扰动观测器的扰动抑制方法，主要提高系统低频和中频的扰动抑制能力，从而进一步提升运动平台稳定设备稳定性能。
技术介绍
在控制设备中，系统的稳定精度会受到外界扰动的影响，如地面震动，空气流动引起的摄动导致的稳定平台震动。尤其是安装在如飞机，汽车，轮船上的稳定设备，会由于安装载体的不规则运动导致稳定平台存在大量宽频段扰动。由于安装载体受到扰动的影响，系统的稳定性能会大幅下降，会降低稳定精度，甚至失去稳定。在控制方法上，传统的控制系统控制策略是采用多闭环控制，以MEMS加速度计，光纤陀螺和图像传感器CCD分别作为加速度、速度和位置传感器来获得稳定平台的动态数据，建立速度、位置双闭环或者加速度、速度、位置三闭环的控制回路来提升系统的稳定性和扰动抑制能力。在此基础上，文献《MEMSInertialSensors-BasedMulti-LoopControlEnhancedbyDisturbanceObservationandCompensationforFastSteeringMirrorSystem》(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于复合型扰动观测器的扰动抑制方法，其特征在于：该方法步骤如下：步骤(1)：在控制稳定平台的两偏转轴上分别安装陀螺和加速度计，用以分别敏感平台两轴在惯性空间运动的角速度和角加速度；将控制稳定平台的光信号送到图像传感器CCD，获得被控对象的位置信号；步骤(2)：通过频率响应测试仪DSA可对平台的加速度频率对象特性进行测试，DSA输入为控制器输出值，DSA输出为加速度计采样值，从而可获得较高精度的加速度对象模型

【技术特征摘要】
1.一种基于复合型扰动观测器的扰动抑制方法，其特征在于：该方法步骤如下：步骤(1)：在控制稳定平台的两偏转轴上分别安装陀螺和加速度计，用以分别敏感平台两轴在惯性空间运动的角速度和角加速度；将控制稳定平台的光信号送到图像传感器CCD，获得被控对象的位置信号；步骤(2)：通过频率响应测试仪DSA可对平台的加速度频率对象特性进行测试，DSA输入为控制器输出值，DSA输出为加速度计采样值，从而可获得较高精度的加速度对象模型步骤(3)：在获取到对象模型基础上，设计加速度控制器Ca(s)实现加速度闭环，然后设计速度控制器Cv(s)实现速度反馈闭环，最后设计位置控制器Cp(s)和位置闭环，这样就实现了传统的三环闭环控制；步骤(4)：在加速环内添加被控对象的数学模型是控制稳定平台的测量对象模型，是真实对象模型Ga(s)的高精度逼近，把加速度控制器的输出同时分别输入给Ga(s)和加速度计输出还包含了外界扰动的影响，将两者的输出量做差，可观测出角加速度扰动量的估计量；步骤(5)：设计复合型扰动观测器的外环前馈补偿控制器Cf2(s)，将中频段的外界扰动估计量反相前馈到驱动回路，抵消中频段外界扰动的影响；步骤(6)：设计复合型扰动观测器的内环前馈补偿控制器Cf1(s)，将低频段的外界扰动估计量反相前馈到驱动回路，抵消低频段外界扰动的影响；步骤(7)：在加速度、速度、位置三闭环的基础上，同时使用内外环扰动观测器...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓久强，毛耀，任维，周翕，何秋农，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51