针对装甲车辆稳瞄系统中存在摩擦力矩、参数漂移等非线性扰动因素造成系统性能下降的问题, 设计一种基于扩张状态观测器(ESO)的积分滑模控制策略。在基于状态变量的滑模面中引入了误差积分补偿项, 有利于降低系统的稳态误差, 同时突破了常规滑模控制中被跟踪信号的各阶导数均需已知的限制;利用ESO对系统内外扰动进行观测补偿, 减小了滑模控制所需要的切换增益, 削弱滑模控制容易出现的抖振现象。仿真及实验结果表明,跟踪精度保持在0.5％以内, 系统最大稳定误差小于0.1 mrad, 该控制策略能够很好地抑制各种非线性扰动因素的影响, 有效地改善系统的控制性能。

考虑滑移对摩擦驱动望远镜精度的影响, 提出了天文光学望远镜摩擦驱动滑移动态检测与修正的控制方法。建立了滑移动态检测系统、正压力主动调节系统、负载波动模拟和检测系统。用钢带光栅尺检测动负载位置, 由同轴安装的角度编码器检测主动摩擦轮位置, 根据减速比λ的变化判断主动轮和从动轮之间是否发生了相对滑移。主控单元可编程多轴运动控制器(PMAC)用来实时控制正压力电机进行压力修正并随之修正系统控制算法以提供足够的摩擦驱动力来减轻、消除滑移现象。实验表明: 该方法能及时修正望远镜驱动系统出现的滑移, 从而提高望远镜跟踪精度及可靠性。在最严重滑移的情况下, 系统可在100 ms内判断出滑移, 74.2 s完成校正并恢复望远镜的高精度跟踪。此方法既可用于单点摩擦驱动也可用于多点摩擦驱动, 能够有效解决非线性干扰带来的滑移问题。