[发明专利]一种插件式加速度反馈的快反镜光束稳定控制方法

摘要

本发明涉及一种插件式加速度反馈的快反镜光束稳定控制方法，该方法的核心思想是在陀螺和CCD双闭环实现后，把加速度传感器用作对扰动的观测补偿，然后直接消除对基座扰动加速度的影响。该方法在设计上与外环独立，也就是内加速度环的实现和外陀螺位置环互不影响，可以作为插件在必要的时候直接接入系统而不会对系统特性造成损伤，从而被称作插件式加速度反馈控制方法。在控制框架上，该方法需要的仅仅是加速度对象特性和一个近乎常数的加速度控制器，简化了控制流程和控制器设计，避开了传统加速度反馈方法的精确零极点补偿，使该方法在工程上更容易实现。相比于传统三闭环控制方法，该方法能有效提升系统在中频的扰动抑制能力，提升系统性能。

主权项

一种插件式加速度反馈的快反镜光束稳定控制方法，其特征在于：其具体实施步骤如下：步骤(1)：在快反镜跟踪控制系统中安装加速度计、陀螺惯性传感器和CCD位置传感器，用以测量快反镜的偏转角加速度、角速度和角位置量；惯性传感器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加速度、速度频率对象特性进行测试，输入为控制器输出值，输出为传感器采样值，通过对所测得的对象进行辨识，最终获得对象模型Ga(s)和Gv(s)；步骤(3)：在获取到被控对象模型Gv(s)基础上，设计内环速度控制器Cv(s)实现速度反馈闭环，然后再次通过频率响应测试仪测试速度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Cp(s)，这样就构成了传统的双闭环控制；步骤(4)：添加插件式加速度反馈控制，首先把速度控制器Cv(s)的输出驱动量除直接送给硬件驱动外，还同时送出给一个虚拟对象从而得到一个理想输出加速度量；然后用实际加速度计所测得的加速度值减去这个理想输出量，这样利用一个真实含扰动输出量和一个理想无扰动输出量求差可观测出外部扰动量；步骤(5)：把该估计外部扰动量输入到加速度反馈控制器中则输出得到真实前馈量，最后把该前馈量直接加入速度控制器的给定中，如此便实现了整体的插件式加速度反馈控制。