为了使半捷联导引头在干扰力矩和刻度尺误差引起的耦合干扰及其他不确定干扰下仍具有很强的鲁棒性, 提出了伺服系统混合自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control, ADRC)方案。首先, 建立了导引头半捷联稳定平台数学模型; 其次, 设计了半捷联导引头稳定平台混合自抗扰控制系统, 通过对自抗扰稳定回路频带特性进行研究, 分析了控制器参数对控制性能的影响, 给出了控制参数设计原则; 最后, 对混合自抗扰控制方案进行了数字仿真验证。仿真结果表明: 相比于传统控制器, 混合自抗扰控制器能获得更好的控制精度, 能有效克服干扰力矩和刻度尺误差对导引头的影响, 在典型弹体频率2 Hz处隔离度幅值比传统控制器最多能降低约67.9%。研究成结果可为半捷联导引头稳定控制系统的设计提供指导。
半捷联导引头 自抗扰控制 隔离度 干扰力矩 刻度尺误差 semi-strapdown seeker ADRC DRR disturbance torque scale error 红外与激光工程
2018, 47(11): 1131001
1 北京理工大学 宇航学院, 北京 100081
2 中国白城兵器实验中心, 吉林 白城 137001
3 西北工业集团有限公司, 陕西 西安 710043
针对全捷联图像导引头中传感器刻度尺误差与动力学偏差引起的隔离度问题, 阐述了隔离度寄生回路产生的机理, 并提出在线辨识探测器及角速率陀螺刻度尺系数与补偿导引头动力学延迟的隔离度抑制方案。建立导引头“数字平台”的等效模型, 基于无迹卡尔曼滤波算法(UKF), 对传感器刻度尺系数以及真实弹目视线角速率进行辨识; 运用匹配滤波器补偿导引头探测器动力学滞后。最后进行数学仿真, 从稳定弹体飞行姿态与提升制导精度两个方面, 对各方案的可行性进行了论证。结果表明: UKF滤波算法与匹配滤波器可以有效地对隔离度进行抑制并提升制导系统性能。
全捷联图像导引头 刻度尺误差 动力学延迟 无迹卡尔曼滤波 匹配滤波 strapdown imaging guidance seeker scale error dynamic delay UKF matched filter 红外与激光工程
2016, 45(10): 1031001
1 南京理工大学电光学院, 江苏 南京 210094
2 南京市计量监督检测院, 江苏 南京 210037
为实现铟钢尺刻线分划误差的自动检测, 研制了一套基于图像处理的铟钢尺自动检测系统。待测刻线经光学显微系统成像, 由数字CCD摄像头采集并传输到计算机中, 利用数字图像处理技术对刻线的边缘进行提取, 结合双频激光测距仪的读数, 自动判读出刻线中线相对于起测分划的位置坐标, 计算出刻线分划误差。由测量重复性引起的不确定度为0.79 μm, 总的展伸不确定度为3.9 μm, 优于国家标准中规定的6 μm。整套系统集光、机、电、算于一体, 操作简便, 测量精度高。
光学测量 图像处理 铟钢尺 刻度误差
