1 中国科学院 光束控制重点实验室, 成都 610209
2 中国科学院 光电技术研究所, 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京 100049
为了提升高精度光电跟踪系统(ETS)的跟踪精度和其处理不确定性的能力, 设计了一种1型模糊滑模控制方法, 模糊控制用于在线自适应调整滑模控制(SMC)切换项参数; 并采用区间2型模糊滑模控制(IT2FSMC)方法来提高系统处理不确定性的能力,进而提升跟踪精度, 同时降低SMC抖振; 此外, 用粒子群优化算法来保证选取的SMC参数相对最优, 并对提出的各种控制方法进行了理论分析和实验对比。结果表明, IT2FSMC能在降低SMC抖振的同时将SMC的稳态误差降低54.43%。仿真和实验分析验证了所提出控制方法在ETS中的有效性。
激光技术 高精度光电跟踪系统 模糊滑模控制 抖振抑制 参数优化 laser technique high precision electro-optical tracking system fuzzy sliding mode control chattering reduction parameters optimization
1 中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209
2 中国科学院光束控制重点实验室，四川 成都 610209
3 中国科学院研究生院，北京 100049
量子通信光学地面站光学系统中，采用精、高精跟踪两个快速控制反射镜组成单检测模式闭环。为保证系统控制精度和稳定性，控制过程中必须考虑解耦。然而在目标信噪比较低情况下，难以实现精、高精跟踪回路的准确解耦。本文提出在精跟踪、高精跟踪内部增加位置传感器，一方面采用位置传感器闭环提高内环控制对象确定性，便于参数整定，另一方面，位置传感器偏差量反映了电视脱靶量的偏差，精跟踪采用修正位置传感器偏差量进行闭环从而避免了系统解耦。本文分析了基于该方法实现的复合轴控制结构的对象特性，控制系统设计方法及鲁棒性。理论和实验结果表明：目标特性较差的情况下，特别是滞后变化较大的情况下，本文提出的方法不需要进行解耦控制，具有更好的鲁棒性、更高的精度。
1 中国科学院 光束控制重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院 光电技术研究所, 四川 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京101400
针对图像跟踪领域中因遮挡产生的漂移问题, 提出一种基于直方图比的背景加权的Mean Shift算法和Kalman预测滤波器融合的方法。本文方法通过改进目标模型来优化Bhattacharyya系数值, 增大目标正常跟踪状态下和遮挡状态下Bhattacharyya系数的差值, 提高遮挡判定的有效性, 进而提高遮挡时的跟踪性能。通过实验证明, 基于直方图比的背景加权的Mean Shift算法和Kalman预测滤波器融合的方法可有效解决遮挡跟踪问题。
遮挡跟踪 Mean Shift算法 Kalman预测 背景加权 occlusion tracking Mean Shift algorithm Kalman prediction background weighted
1 中国科学院光电技术研究所， 四川 成都 610209
2 中国科学院光束控制重点实验室， 四川 成都 610209
3 中国科学院研究生院， 北京 100049
瞄准偏差和光束抖动是光束瞄准系统中的两个最重要的误差。对以高斯光束和高斯抖动为基础的光束瞄准目标时产生的光回波信号进行数学建模；结合极大似然估计算法理论，建立并完善了基于回波信号的光束瞄准误差估计模型；并编写程序实现了Monte Carlo模型仿真，搭建了实验室平台。仿真和实验结果表明，极大似然估计算法表现出了优良的性能，能够同时准确地估计出瞄准偏差和光束抖动，信号样本越大其估计精度越高，且实验结果和仿真结果吻合得很好。在此基础上，根据实时偏差估计实现了实验室光束闭环瞄准实验。
大气光学 光束瞄准系统 瞄准偏差 光束抖动 极大似然估计 回波信号
1 中国科学院光电技术研究所，成都 610209
2 中国科学院光束控制重点实验室，成都 610209
3 中国科学院研究生院，北京 100039
针对惯性平台稳定回路中采用速率陀螺构成单速度环伺服控制系统的不足，本文提出采用直流测速机为电机转速测量反馈元件构成数字速度内环，采用陀螺为载体转速测量元件构成数字稳定外环组成双速度闭环串级控制结构。在常规的跟踪系统PI 控制方式中，实现了由电流环，速度环，稳定环构成的三闭环控制模式，并和电流环、单速度稳定环构成的双闭环控制方式进行比较。实验结果表明：在扰动频率较高环境下，采用单速度环即可获得较好的稳定精度。而采用双速度环提高了系统对低频的抑制能力，并且对摩擦等非线性因素有更好的抑制作用。
惯性平台 双速度环 PI 控制 稳定精度 inertia platform dual rate-loop PI controller stabilization precision
