【技术实现步骤摘要】
非道路移动污染源检测激光雷达的跟踪控制方法及系统
本专利技术涉及大气污染排放检测
，特别涉及一种非道路移动污染源检测激光雷达的跟踪控制方法及系统。
技术介绍
当前，我国大气环境形势严峻，污染物排放总量大，以细颗粒物为特征污染物的区域性大气环境问题日益突出。频繁发生的灰霾等区域性大气污染问题，与机动车、工程车辆、船舶等城市移动污染源尾气的不达标排放密切相关。移动源污染已经成为我国大气污染问题中最突出、最急迫的问题之一。在船舶等非道路移动污染源的排放监测方面，由于无法安装光学反射装置，必须采用被动式扫描观测系统，即大气测污激光雷达，其通过向大气中发射特定波长的激光，采集并分析与大气介质发生物理作用后的散射光谱，来获取大气成分的浓度信息。但是，这种监测分析方法存在的缺陷在于：一是，测量光程距离长、监测区域面积小，导致观测目标的自定位非常困难；二是，在观测系统的随动过程中，微小振动就会带来极大的检测误差，抗干扰能力较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术所存在的缺陷，以提高对外...
【技术保护点】
1.一种非道路移动污染源检测激光雷达的跟踪控制方法，其特征在于，所述污染源检测激光雷达的扫描机构包括基座B
【技术特征摘要】
1.一种非道路移动污染源检测激光雷达的跟踪控制方法，其特征在于，所述污染源检测激光雷达的扫描机构包括基座B0、方位旋转关节B1和横滚旋转关节B2，基座B0、方位旋转关节B1和横滚旋转关节B2依次转动连接，该方法包括：
利用DH建模方法，以基座B0、方位旋转关节B1和横滚旋转关节B2作为关节点，分别建立关节坐标系；
根据所建立的关节坐标系以及所述扫描机构的动力参数，建立所述扫描机构的关节转动角度-力矩动力学方程；
将所述扫描机构关节角的期望角度与实际角度的差值作为跟踪误差，构造积分滑模面；
利用积分滑模面和微分器，构造滑模角度控制器以对所述扫描机构关节转动实际角度进行调节，得到电机施加于所述扫描机构的力矩，实现对所述污染源检测激光雷达的二阶积分滑模跟踪控制。
2.如权利要求1所述的非道路移动污染源检测激光雷达的跟踪控制方法，其特征在于，所述构造的积分滑模面为：
其中，λ1和λ2分别表示滑模控制率的比例系数和积分系数对角矩阵，β为常数系数，e为跟踪误差，sign()为符号函数，大于0时为1，小于0时为-1。
3.如权利要求2所述的非道路移动污染源检测激光雷达的跟踪控制方法，其特征在于，所述利用积分滑模面和微分器，构造滑模角度控制器以对所述扫描机构关节转动实际角度进行调节，得到电机施加于所述扫描机构的力矩，实现对所述污染源检测激光雷达的二阶积分滑模跟踪控制，包括：
利用微分器计算所述扫描机构关节转动的角速度和角加速度；
利用所述积分滑模面、所述扫描机构关节转动的角速度和角加速度构造滑模角度控制器以对所述扫描机构关节转动实际角度进行调节，得到电机施加于所述扫描机构的力矩。
4.如权利要求3所述的非道路移动污染源检测激光雷达的跟踪控制方法，其特征在于，所述利用微分器计算所述扫描机构关节转动的角速度和角加速度的公式如下：
其中，Σ为微分器参数且满足微分器的输入为所述扫描机构关节角的实际角度q，微分器的输出ψ0，ψ1，ψ2分别用来估计记作
5.如权利要求3所述的非道路移动污染源检测激光雷达的跟踪控制方法，其特征在于，所述滑模角度控制器的滑模角度控制规律为：
其中，表示滑模面s的一阶导数，表示所述期望角度qd的二阶导数，λ1i,λ2i,ei分别表示矩阵λ1,λ2的第i个对角元素和矩阵ei的第i个元素，为q的二阶微分，K1，K2为常系数对角矩阵，U(t-td)表示td时刻前电机施加于扫描机构的力矩，U(t)表示t时刻电机施加于扫描机构的力矩。
6.如权利要求5所述的非道路移动污染源检测激光雷达的跟踪控制方法，其特征在于，所述
7.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：康宇，杨钰潇，卢峻森，陈才，吕文君，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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