一种光电稳定平台摩擦力新型补偿方法

为了进一步补偿摩擦力改善光电平台稳定精度,在经典控制方法的基础上提出一种基于摩擦模型的新型补偿方案。首先,分析传统方法抑制摩擦力的过程,提出在低速时用编码器及陀螺融合估计速度的方法改进Karnopp摩擦模型,提升零速附近的补偿能力,其次,引入扩张观测器观测并补偿系统模型与补偿模型之间的误差,以解决实际工作中系统摩擦特性随环境等因素发生漂移变化造成补偿效果下降的问题,提升补偿方法的鲁棒性。最后,为了验证该方法的有效性,在三轴摇摆台上进行速度稳定实验及稳定精度测试实验。研究结果表明:基于摩擦模型的新型补偿方法提升了零速度附近的补偿能力,速度稳定度提高了67%,隔离度提高了58%,且在摩擦模型参数摄动10%时,仍能维持较好的隔离度,表现出较强的鲁棒性。本文方法中改进型Karnopp模型与线性扩张观测器调试辨识参数少,易于工程应用,对光电平台摩擦力补偿改善稳定精度有较高实用价值。

一种基于单目视觉的空间目标位姿测量算法及其精度定量分析

针对传统正交迭代算法计算效率低的缺点,提出了一种改进的正交迭代算法以实现基于单目视觉的空间目标位姿测量。首先在传统正交迭代位姿测量算法的基础上,消除迭代过程中的平移向量,使用平行透视模型代替弱透视投影模型进行旋转矩阵初始值的求解,从而实现正交迭代算法的加速求解。其次,利用仿真实验研究了特征点图像坐标提取精度、特征点空间三维坐标精度、相机焦距标定精度、相机主点标定精度及空间特征点数量对算法的精度和运算效率的影响。在此基础上,利用田口算法并结合仿真分析结果定量分析每个因素对算法精度的影响,明确每个因素对算法精度的影响力,找出对位姿测量精度影响最大的因素。最后,通过实物实验验证了改进正交迭代算法的性能,结果表明本算法运行时间短且具有较高的精度,同时,基于正交试验结果,可通过控制影响不同位姿参数的首要因素,使得改进正交迭代算法的精度满足不同的空间目标位姿测量任务的需求。