高精度稳定平台伺服系统的自抗扰控制.pdf

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1、·14·工业仪表与自动化装置2016年第1期高精度稳定平台伺服系统的自抗扰控制邝平，李军，雷阳，雷鹏飞(南京理工大学自动化学院，南京210094)摘要：提出了一种应用于高精度稳定平台伺服系统的设计方法。为满足稳定平台快速隔离扰动、稳定视轴的要求，将自抗扰控制应用于平台系统的速度环，和常规PID控制的电流环一起构成ADRC—PID控制。Simulink仿真结果表明，与传统PID控制相比，采用自抗扰控制后系统响应速度快，隔离度有较大的提高。ADRC—PID控制可满足高精度光电稳定平台的性能要求，系统具有响应速度快，隔离度好，鲁棒性强，稳定性高等特点。关键词：稳定平台；自抗扰控

2、制；伺服控制；电流环中图分类号：TP302文献标志码：A文章编号：1000—0682(2016)01—0014—05ActivedisturbancerejectioncontrolofhighprecisionstabilizedplatformservocontrolsystemKUANGPing，LIJun，LEIYang，LEIPengfei(SchoolofAutomation，NanjingUnivenityofScience&Technology，Nanjing210094，China)Abstract：Anewdesignmethodappliedinhi

3、gh—precisionstabilizedplatformisintroduced．Inviewoftherequirementsofisolatingdisturbancesandstabilizingopticalaxisofastabilizedplatform，itcanim-provetheperformanceofthesystemcontrolbyoptimizingcontrolalgorithms．Activedisturbancerejectioncontrol(ADRC)controllersareusedtodesignthespeedloopo

4、fthehigh—precisionstabilizedsystem，to—getherwithcurrentloopbasedonconventionalPIDcontrolconsistADRC—PIDcontro1．BySimulinksim-ulationsitshowsthattheADRChasmorefasterresponse，andtheisolationdegreeofdisturbancehighthanthatofPID．Inconclusion，theADRCbasedoncurrentloopsatisfiestheperformancereq

5、uirementsofphotoelectricalstabilizedplatformsandhassuchcharactersasfastresponse，goodisolation，strongro-bustnessandhighstability．Keywords：stabilizedplatform；activedisturbancerejectioncontrol；selTocontrol；currentloop力j。由于应用的广泛性和战略的重要性，对高精0引言度稳定平台的研究已成为世界各个国家的一个重点陀螺稳定平台能够隔离载体角运动，在载体机研究领域。稳定平

6、台稳定精度的日益提高，使用常动状态下建立稳定基准面，使安装在平台上的光电规方法已难以要求，急需寻找新的设计方法以改进设备不会因载体运动产生的抖动和滚动而丢失目系统的性能。文献[3]提出基于RBF神经网络辨识标，保证光电设备准确瞄准和跟踪目标J，因此广的模型参考自适应控制算法，频率为5Hz的正弦扰泛应用于民用和军事领域。随着科学技术的发展，动下隔离度为0．7％；文献[4]采用变论域模糊PID对平台稳定回路的性能指标的要求越来越高，不但控制方法提高光电跟踪系统精度，但阶跃响应的超要求平台系统具有很高的稳态精度和很好的动态品调量仍达到40％。质，而且还要具有足够大的适应范围和抗

7、干扰能稳定平台伺服系统由速度环和电流环双环构成，该文提出将自抗扰控制器(ADRC)应用于速度收稿日期：2015—06—08环设计，电流环采用经典PID控制。作者简介：邝平(1990)，男，硕士研究生，主要研究方向为机载稳定平台伺服控制技术。2016年第1期工业仪表与自动化装置·15·元件为测量角速率的陀螺仪和测量转角的旋转变压1稳定平台伺服系统结构及数学模型器，功率放大器采用PWM驱动方式。稳定平台结构设计采用双轴或三轴正交的框架稳定平台系统控制框图如图1所示。该控制回式结构，各方向轴结构类似，均由负载、执行器、测量路由PWM