[发明专利]一种运动平台复合轴光电跟踪系统精稳定扰动解耦方法

摘要

本发明提供一种运动平台复合轴光电跟踪系统精稳定扰动解耦方法，主要用于解耦粗跟踪机架陀螺信息中的目标运动信号和扰动信号，估计出机架粗稳定和粗跟踪共同作用之后的残余扰动量，利用跟踪镜抑制解耦出来的残余扰动。跟踪机架包含粗跟踪和粗稳定回路，建立粗稳定回路模型为GM(s)。将粗跟踪回路控制量同时作为粗稳定回路和其模型GM(s)的输入，将二者输出相减得到粗稳定剩余扰动df(s)，再将df(s)乘以粗跟踪误差传递函数W(s)，得到粗稳定和粗跟踪作用之后的剩余扰动d2(s)。将解耦出来的d2(s)前馈控制到跟踪镜就构成了精稳定，从而提高系统扰动抑制能力。本发明不需要增加额外的传感器，简单有效，工程实现容易。

主权项

1.一种运动平台光复合轴光电跟踪系统精稳定扰动解耦方法，其特征在于，实现步骤如下：步骤(1)、在跟踪机架方位轴和俯仰轴上分别安装角速率陀螺A、角速率陀螺E，分别敏感机架方位轴和俯仰轴角速度，机架方位轴和俯仰轴分别采用角速率陀螺A、E反馈闭环，构成粗稳定回路，粗稳定回路的闭环特性为：建立粗稳定回路模型G_M(s)，其中：C₁(s)为粗稳定回路控制器，P₁(s)为真实机架速度特性，P_M(s)为机架速度特性模型，P₁(s)＝P_M(s)+ΔP(s)；步骤(2)、将粗跟踪回路控制量u_CTrack(s)同时作为粗稳定回路和其模型G_M(s)的输入信号，将机架真实速度与速度回路模型输出相减得到df(s)，其中：u_CTrack(s)为机架粗跟踪回路控制量，作为粗稳定回路和其模型输G_M(s)的入量；d(s)为外部扰动，由于一般设计C₁(s)P_M(s)的值比较大，则G₁(s)‑G_M(s)＝ΔP(s)，因此就代表了机架粗稳定剩余扰动量；步骤(3)、将df(s)乘以粗跟踪回路误差传递函数W(s)得到d₂(s)，则d₂(s)为粗稳定和粗跟踪共同作用之后的剩余扰动，且d₂(s)不包含目标信息，其中C₂(s)为粗跟踪控制器；步骤(4)、将解耦出来的机架控制残余扰动d₂(s)前馈到跟踪镜位置内回路，在经典复合轴控制的基础上构成精稳定控制，包含精稳定控制的全系统扰动抑制能力为：即全系统对扰动的抑制能力为粗跟踪回路、粗稳定回路、精跟踪回路和精稳定回路四个回路扰动抑制能力的乘积，包含精稳定控制的全系目标跟踪能力为：即采用该扰动解耦方法的精稳定控制不影响全系统目标跟踪能力，其中，C₅(s)为扰动前馈控制器；为快反镜位置内回路闭环特性；W_vel(s)＝C₁(s)P₁(s)；W_main(s)＝C₂(s)G₁(s)；W_aux(s)＝C₃(s)G₂(s)。