买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：武汉华中天经通视科技有限公司

摘要：本发明公开了一种基于双模控制的光轴稳定高鲁棒控制方法，先对陀螺数据和角度数据采集，然后使用陀螺积分+轴系速率环控制架构，通过轴系速率环采集角度数据，进行速度闭环控制，通过陀螺积分位置环采集陀螺数据并进行实时积分，然后将陀螺积分作为稳定控制器的输入进行陀螺稳定闭环，解算轴系速度控制指令经稳定控制器解算得到轴系转速指令，使用基于跟踪误差的自抗扰+PI双模控制算法，在接近过顶时通过增大滤波系数而加强系统的稳定性，进而实现光轴在方位俯仰范围内的各处稳定控制。现有技术相比，本发明在低信噪比、高扰动、系统状态急剧变化场合下，在保证鲁棒性的前提下，对系统稳定控制精度进行了极大程度的提升。

主权项：1.一种基于双模控制的光轴稳定高鲁棒控制方法，基于FPGA和DSP连接而成的控制装置，其中FPGA连接陀螺和测角元件，DSP连接轴系速率控制器，DSP包括扩展状态观测器和稳定控制器，其特征在于：包括如下步骤1通过FPGA采集高精度陀螺的速率数据，FPGA读取陀螺数据和角度数据时进行时间同步对齐，其中陀螺在成像传感器曝光时间内的角度随机游走≤像元空间分辨率的12，陀螺数据更新率≥2kHz；通过FPGA采集高速测角元件的角度数据，其中角度数据采集频率≥20kHz；通过DSP从FPGA读取陀螺数据和角度数据；2使用陀螺积分+轴系速率环控制架构，其中外环为陀螺积分位置环，内环为轴系速率环；通过轴系速率环采集角度数据，进行差分得到轴系转速，滤波后得到轴系速率，以≥10KHz的控制频率进行速度闭环控制；通过陀螺积分位置环采集陀螺数据并进行实时积分，作为稳定控制器的输入，以≥1KHz的控制频率进行陀螺稳定闭环，经稳定控制器解算得到轴系转速指令；3稳定控制器使用基于跟踪误差的自抗扰+PI双模控制算法；通过控制切换提升系统算法的可靠性：扩张状态观测误差很大时，切换为误差限幅的PI控制算法改善稳定性；对于扩张状态观测器引起的相位损失，采用基于降阶扰动观测器与预测的控制算法提升系统的稳定性；其中建立基于降阶的扩张状态观测器的自抗扰算法如下： 式中陀螺积分的微分量为陀螺实际的输出信号，ω0为参数观测频率其中上限位4取值为2～5°，每次控制模式切换时，状态观测量z1、z2与误差积分量I均清零；4针对系统俯仰角变化，在接近过顶时通过增大滤波系数加强系统的稳定性，实现光轴在方位俯仰范围内的各处稳定控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 武汉华中天经通视科技有限公司 一种基于双模控制的光轴稳定高鲁棒控制方法