桂林航天工业学院电子信息与自动化学院,广西 桂林 541004
为了进一步抑制装配误差扰动对快速反射镜控制系统输出性能的影响,提升系统的跟踪精度,基于干扰观测原理,提出了一种具有内、外双干扰观测环节的扰动抑制方法。分析了快速反射镜组件装配误差对控制系统精度的影响,建立了不平衡力矩扰动的等效数学模型;利用内环干扰观测环节实现对中高频扰动的抑制,应用外环干扰观测环节补偿内环干扰观测环节的中低频扰动放大作用并提供中低频扰动抑制;分析了提出方法的输入和误差信号传递过程,设计了扰动抑制系统各控制器的控制参数;搭建了虚拟样机仿真测试平台,对控制系统的性能进行了测试。结果显示,加入双干扰观测环节前后,虚拟样机系统的调节时间误差为0.54%,对于15 Hz等效扰动,扰动抑制能力提升了25.23%。理论和实验结果表明,双干扰观测环节的引入可以有效抑制装配误差的扰动。
仪器,测量与计量 快速反射镜 扰动抑制 干扰观测器 装配误差 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0512008
吴红梅 1,2,3,4王琛 5冯念 1,2,3,4文利 1,2,3,4唐涛 1,2,3,4,*
1 中国科学院光场调控科学技术全国重点实验室,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 中国科学院光电技术研究所,四川 成都 610209
4 中国科学院大学,北京 100049
5 航天系统部装备部军事代表局驻成都地区军事代表室,四川 成都 610000
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倾斜校正系统 频率分割 特征频率辨识 自适应扰动抑制 tip-tilt correction system frequency splitting characteristic frequency identification adaptive disturbance suppression
1 华北光电技术研究所,北京 100015
2 中国电子科技集团公司第十六研究所,安徽 合肥 230088
随着空间遥感技术的快速发展,高分辨率的超大规模拼接类红外探测器的空间应用需求加大。但此类探测器组件的制冷机在工作时扰动明显,这会影响探测器的成像质量,因此需对该扰动进行抑制,以保证探测器组件的在轨工作状态。介绍了一种首次为超大规模红外探测器组件引入自身减振设计结构并验证有效的研究成果。项目根据获得的制冷机扰动测试结果,设计了不同扰动传递路径的隔振结构。通过仿真分析和校核修正,最终完成地面试验验证。该设计可满足探测器组件自身实现超高分辨率扰动抑制的需求。
红外探测器 微振动 扰动抑制 infrared detector micro vibration disturbance suppression
红外与激光工程
2021, 50(4): 20200296
1 中国科学院光电技术研究所,成都 610209
2 电子科技大学 光电信息学院,成都 610054
3 中国科学院光束控制重点实验室,成都 610209
4 中国科学院大学,北京 100049
惯性稳定平台在运行过程中会受到内部和外部因素的影响,这些因素的变化引起被控对象的参数变化,进而降低系统的控制精度。本文提出在惯性稳定平台的速度回路内增加高增益的加速度闭环校正,可以很好地补偿被控对象参数变化的不利影响。并且由于加速度计为惯性敏感元件,加速度内回路还具有扰动抑制能力,惯性稳定平台的主动抑制能力等于加速度回路和速度回路抑制能力之和。实验证明,加速度反馈闭环增强了惯性稳定平台的主动抑制能力。
惯性稳定平台 加速度计 加速度反馈 主动抑制能力 inertial stabilized platform accelerometer acceleration feedback active disturbance suppression
1 中国科学院光电技术研究所,成都 610209
2 中国科学院研究生院,北京 100039
实现高精度跟踪,尤其在外界干扰力矩下,必须增加系统刚度来提高系统的扰动抑制能力。提出将加速度反馈引入常规的跟踪系统控制方式中,实现了由电流环、加速度环、速度环、位置环构成的四闭环控制模式。高增益的加速度反馈为系统提供一个响应更快、带宽更宽的内环,克服了单纯速度反馈带宽窄的特性。首先从理论上分析和证明了该方法的意义,多闭环控制模式可以提高系统的刚度,从而增强系统的抗扰动能力;同时,在加速度反馈的基础上研制前馈控制器,能够进一步提高大速度目标的跟踪性能。在某一实际的系统中对多闭环控制模式进行了实验验证,结果表明:同以往的控制方法相比扰动抑制带宽由15Hz提高到30Hz;并且在10Hz以下频率获得了-30dB抑制能力。
多闭环控制 前馈控制 加速度反馈 扰动抑制 跟踪系统 multi-closed loops control feed forward control acceleration feedback disturbance suppression tracking system