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申请/专利权人：重庆大学
摘要：本发明涉及激光雷达技术领域，特别涉及一种多边形转镜激光器姿态精确定位控制方法。具体设计方法包括：设计转镜尺寸参数；根据转镜尺寸参数，设计转镜动力学方程；结合转镜动力学方程设计滑模控制器；优化滑模控制器的控制参数。本发明采用的转镜物理尺寸设计步骤，可保证设计出的转镜符合实际任务的需求，针对不同的任务目标均可按照该步骤完成针对性的设计；通过一系列数学推导，求得的动力学方程可适用于不同物理尺寸转镜的精确控制；滑模控制器可动态弥合测量值和观测值之间的误差，保证转镜在转动时符合任务需求；滑模控制器的控制参数设计较为复杂且不容易找到最佳控制参数，通过优化算法可显著提高滑模控制器控制精度。
主权项：1.一种多边形转镜激光器姿态精确定位控制方法，其特征在于，多边形转镜系统由电机和固定在电机上的多面体反射镜组成，多面体反射镜的截面为等边多边形的棱镜，通过电机的转动带动多面体反射镜的转动，激光光源只进行z轴方向的移动；激光雷达通过多边形转镜的旋转形成XY轴上的扇面扫描，通过激光雷达竖起方向的转动形成空间内的圆锥扫描，具体设计方法如下：设计转镜尺寸参数；根据转镜尺寸参数，设计转镜动力学方程；结合转镜动力学方程设计滑模控制器；优化滑模控制器的控制参数；设计滑模控制器，具体方法如下：所述滑模控制器的滑模面为：其中，e＝r-θ,r为转镜所需的实际姿态；开关增益因子为：其中f表示系统的不确定性外部扰动，是f的观测估计值；干扰项观测器设计为： 滑模控制器设计为： 其中，表示转镜转台的角速度，表示转镜转台的角加速度，a为滑模控制器中滑模面的比例系数，b为角速度补偿项的权重，c为角速度误差项的权重，为角速度误差项，k1为滑模面符号函数项的权重，sgns为滑模面符号函数项；采用灰狼算法优化滑模控制器的控制参数，灰狼算法具体步骤如下：每一个灰狼种群代表一组滑模控制器参数值；根据系统响应情况，计算每组参数的控制误差，以判断参数组的优劣程度；根据控制误差将控制误差最小的一组控制参数确定为灰狼群中领导者；根据新的控制参数，重新计算控制误差，更新灰狼群的领导者。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 重庆大学 一种多边形转镜激光器姿态精确定位控制方法
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