[发明专利]基于扩张状态观测器的光电稳瞄平台三步线性控制方法

权利要求书

1.一种基于扩张状态观测器的光电稳瞄平台三步线性控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：将光电稳瞄平台系统传递函数转换成状态空间模型；

步骤二：根据系统稳定状态，设计类稳态控制率；

步骤三：根据设定值不同，设计动态前馈控制率；

步骤四：设计误差反馈控制率；

步骤五：引入扩张状态观测器，完成控制系统设计。

2.根据权利要求1所述的基于扩张状态观测器的光电稳瞄平台三步线性控制方法，其特征在于：步骤一中，将光电稳瞄平台系统位置环的传递函数转换成状态空间模型，表达式为：

其中x(t)为系统的n维向量，u(t)为系统的输入向量，y(t)为系统的输出向量，A表示系统内部各状态变量之间的关联情况，B表示输入对每个状态变量的作用情况。

3.根据权利要求2所述的基于扩张状态观测器的光电稳瞄平台三步线性控制方法，其特征在于：步骤二中，假设光电稳瞄系统处于稳定状态，即令引入虚拟控制率v_s，得出虚拟稳态控制律为:

v_s＝-Ax(t) (2)。

4.根据权利要求3所述的基于扩张状态观测器的光电稳瞄平台三步线性控制方法，其特征在于：步骤三中，引入虚拟动态前馈控制律ν_f，整个主控制回路的虚拟控制律为:

ν＝ν_s+v_f (3)。

5.根据权利要求4所述的基于扩张状态观测器的光电稳瞄平台三步线性控制方法，其特征在于：步骤四中，运用基于误差的线性控制器设计方法得到反馈控制律，引入误差反馈控制率v_e，则系统此时的虚拟输入表示为:

v＝v_s+v_f+v_e (4)。

6.根据权利要求5所述的基于扩张状态观测器的光电稳瞄平台三步线性控制方法，其特征在于：步骤五中，观测系统内部和外部的总扰动，并进行实时补偿，扩张状态观测器表达形式如下:

其中e为z₁跟踪输出值y的误差，z₂为系统内部状态和内外部扰动总扰动的总观测值，β₀₁、β₀₂为一组输出误差可调参数，u为被控量的输入，b₀为补偿因子，fal(e,α,δ)是在原点附近具有可控线性区域的连续幂次函数，α为非线性因子，δ为滤波因子。