扰动抑制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种扰动抑制系统，包括：惯性参考单元，适用于测量在外界扰动信号的作用下惯性参考单元自身发生第一运动的第一角速度和激光光斑的转角；位置控制器适用于根据激光光斑的转角得到第二角速度，速度控制器适用于根据第二角速度和第一角速度生成第一驱动电压；扰动观测机构适用于通过第一端输入的第一驱动电压和通过第二端输入的第一角速度生成用于补偿第一驱动电压的补偿电压，以对外界扰动信号在惯性参考单元处产生的谐振进行补偿；驱动器，适用于根据第一驱动电压和补偿电压对惯性参考单元进行驱动，使惯性参考单元发生第二运动以抵消惯性参考单元在外界扰动信号的作用下发生的第一运动。号的作用下发生的第一运动。号的作用下发生的第一运动。

【技术实现步骤摘要】
扰动抑制系统


[0001]本专利技术涉及空间激光通信及伺服控制领域，特别涉及扰动抑制系统。

技术介绍

[0002]惯性参考单元(IRU，Inertial Reference Unit)，广泛应用于空间激光通信、对地观测、天文任务、航天器在轨测量等领域。在长距离激光通信时，惯性参考单元为高精度的视轴(LOS, the line of sight)指向系统提供一束相对于惯性空间稳定的参考光束。为满足机动化、深空化需求，相关研究已逐渐由固定于地面的系统，逐步扩展到各类运动平台。IRU的平台安装惯性传感器和小型激光器构成的光学系统，平台和基座之间通过柔性铰链进行链接，该柔性铰链固定在弹性支承上，四个音圈电机正交安装并作为执行器对平台进行推挽运动，如何让通过主动控制策略衰减来自载体运动产生的扰动，成为IRU的研究重点。
[0003]然而，由于惯性参考单元中采用的是柔性铰链机械结构，使得载体在通过柔性铰链的传递过程中产生低频谐振，谐振处的扰动增益远高于其附近频率，即产生等幅值的扰动，该扰动在谐振频率处的对系统精度的影响远远高于其他频率。但当前多闭环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扰动抑制系统，其特征在于，包括：惯性参考单元，适用于测量在外界扰动信号的作用下所述惯性参考单元自身发生第一运动的第一角速度和激光光斑的转角；位置控制器和速度控制器，与所述惯性参考单元组成多闭环控制结构，所述位置控制器适用于根据所述激光光斑的转角得到第二角速度，所述速度控制器适用于根据所述第二角速度和所述第一角速度生成第一驱动电压；扰动观测机构，所述扰动观测机构通过第一端与所述速度控制器连接，通过第二端与所述惯性参考单元连接，所述扰动观测机构适用于通过所述第一端输入的所述第一驱动电压和通过所述第二端输入的所述第一角速度生成用于补偿所述第一驱动电压的补偿电压，以对所述外界扰动信号在所述惯性参考单元处产生的谐振进行补偿；驱动器，适用于根据所述第一驱动电压和所述补偿电压对所述惯性参考单元进行驱动，使所述惯性参考单元发生第二运动以抵消所述惯性参考单元在所述外界扰动信号的作用下发生的所述第一运动。2.根据权利要求1所述的扰动抑制系统，其特征在于，所述扰动观测机构包括：扰动观测器，适用于根据所述第一驱动电压以及所述第一角速度得到所述外界扰动信号的估计值；高通滤波器，适用于对所述外界扰动信号的估计值进行滤波，得到所述补偿电压。3.根据权利要求2所述的扰动抑制系统，其特征在于，所述扰动观测器表示如下：其中，u表示所述第一驱动电压，y表示所述第一角速度的大小，表示对所述外界扰动信号的估计值，ω
p
表示所述谐振的谐振频率，β
i
表示所述扰动观测器的待调增益，β
i
＞0，i为1、2、3或4，b0表示所述第一驱动电压的增益，表示对所述外界扰动信号估计的状态向量，表示所述外界扰动信号的估计值的状态向量，表示所述扰动观测器的状态向量，表示所述扰动观测器的状态向量的微分，和表示所述惯性参考单元的参数，表示所述第一角速度的大小的估计值。4.根据权利要求1所述的扰动抑制系统，其特征在于，所述惯性参考单元包括：基座；音圈电机，安装于所述基座上；测量模块，安装于所述音圈电机上，适用于测量所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李醒飞，王凡，拓卫晓，周政，赵坤，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：