[发明专利]一种基于误差观测器的快反镜前馈控制方法

摘要

本发明涉及一种基于误差观测器的快反镜前馈控制方法，针对当前快反镜前馈控制存在的不足，利用CCD提供的视轴误差量和位置环控制器的输出量融合实现一个高增益的观测器，用以实现对目标位置的观测和估计，然后实现对目标位置的前馈控制，减少其CCD跟踪误差。由于此方法是基于CCD传感器的数据融合前馈，因此本发明不仅针对目标跟踪有效，同时也对基于CCD的快反镜扰动抑制有效，使用范围较广。该方法是依靠位置控制器的输出，而不是外环的输出，因此不再受外环传感器的采样率限制，而仅仅是依靠CCD所传回的误差量，这样可简化系统控制流程。同时，该控制结构在实际工程实现中较为简单，计算量更小，控制复杂度更低，也更为直观易懂。

主权项

一种基于误差观测器的快反镜前馈控制方法，其特征在于：该方法步骤如下：步骤(1)：在快反镜跟踪控制系统中安装电涡流位置传感器，用以测量快反镜的偏转角位置量，电涡流传感器的采样频率一般较高，主要是用以实现一个高带宽线性内环，为外环提供一个线性被控对象；步骤(2)：通过频率响应测试仪对平台的电涡流位置频率对象特性进行测试，输入为控制器输出值，输出为电涡流采样值，高采样率可获得较高精度的电涡流对象模型G(s)，用于实现高带宽内环；步骤(3)：在获取到被控对象模型G(s)基础上，设计内环位置控制器Cp(s)实现高带宽位置反馈闭环，然后再次通过频率响应测试仪测试位置内环闭环后的对象模型，输入为给定位置，输出为CCD量，此对象模型为外环被控对象模型，称为Gp(s)，然后可设计CCD环控制器C(s)，这样就构成了传统的双闭环控制；步骤(4)：添加误差观测器，首先把CCD所传回的跟踪误差量通过模型补偿器又因为此处内环带宽高，外环带宽低，在外环带宽有效范围内，可得Gm(s)＝1，也就是CCD误差量在此处可直接使用；然后把当前的内环给定进行延时T1后与CCD误差量相加，如此可得到当前目标位置估计量；步骤(5)：根据CCD延时特性设计前馈控制器Q(s)的滤波带宽，然后把目标位置估计量直接作为前馈控制器的输入，计算得到真实前馈量，最后把该前馈量直接加在CCD环位置控制器C(s)的输出，此时的输出量则是作为内环的给定量输入，如此完成前馈操作，实现误差抑制。