本文關(guān)鍵詞：線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的改進(jìn)及在空間光通信粗跟蹤的應(yīng)用

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【摘要】：針對傳統(tǒng)自抗擾控制器的擾動補(bǔ)償效果隨著擾動頻率增加迅速下降的問題,提出了一種基于改進(jìn)的線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的自抗擾控制方法。該方法首先對粗跟蹤進(jìn)行系統(tǒng)分析、簡化及辨識;然后對線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的觀測原理進(jìn)行詳細(xì)推導(dǎo)與論證,從理論上指出其不足,提出了一種改進(jìn)的線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器;最后將改進(jìn)的算法與PID調(diào)節(jié)器相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了粗跟蹤的自抗擾控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:針對幅度在1°、頻率在0.5~2.5 Hz間的外部位置擾動,傳統(tǒng)的自抗擾控制器隨著擾動頻率的增加,擾動隔離度下降非常明顯,2 Hz時(shí)的提升程度僅為0.5 Hz處的9.5%;而采用改進(jìn)的算法使擾動隔離度至少提高了4.146 d B,且隨著擾動頻率的增加,擾動隔離度的提升非常穩(wěn)定,2.5 Hz時(shí)的提升程度與0.5 Hz處幾乎一致;此外,該方法有較好的魯棒性,允許被控對象在20%的范圍內(nèi)變化。理論分析、仿真分析、物理實(shí)驗(yàn)均證明該方法的有效性,對類似的光電跟蹤系統(tǒng)有一定的參考價(jià)值。
【作者單位】： 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院;光電控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國航天科工集團(tuán)第九總體設(shè)計(jì)部;
【關(guān)鍵詞】： 空間光通信 粗跟蹤 自抗擾控制器 擴(kuò)張狀態(tài)觀測器
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11204220) 光電控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和航空科學(xué)基金聯(lián)合資助(201351S5002)
【分類號】：TN929.1
【正文快照】： 0引言自由空間光通信(Free Space Optical-Communication,FSO)具有速率高、體積小、功耗低和保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),具有非常廣闊的應(yīng)用前景,國內(nèi)外已經(jīng)有許多關(guān)于FSO演示試驗(yàn)的報(bào)道[1-5]。由于激光束發(fā)散角非常小,激光束的精密對準(zhǔn)十分困難,使得激光的瞄準(zhǔn)、捕獲和跟蹤(Pointing,Acq

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本文編號：653155