基于超螺旋滑模的船载稳定平台镇定控制

针对存在动态不确定与未知外界扰动的船载稳定平台,提出基于超螺旋扩张状态观测器(super-twisting extended state observer,STESO)的超螺旋滑模(super-twisting sliding mode,STSM)镇定控制方案。构造STESO,为平台的动态不确定以及未知外界扰动引起的总扰动提供在线估计,再依据超螺旋算法设计船载平台STSM镇定控制律,使得船载平台上支撑面渐近调节于惯性空间中某一期望的位姿不变。仿真及比较结果验证了所设计的船载平台镇定控制律具有较高的鲁棒性、扰动估计精度及镇定控制精度。

船载光电成像三轴自主稳定平台控制回路设计

船载光电成像稳定平台为舰船在高速及恶劣海况下进行光电成像侦察提供了基础条件,近年来光电平台结构越来越复杂,要求的稳定精度越来越高,为了提高平台稳定精度,必须选择合适的结构方案并进行合理的控制回路设计;文中介绍了稳定平台的几种框架形式,从稳定原理方面分析了各自的特点,指出三轴稳定平台系统是最佳的选择方案,在此基础上对三轴自主稳定平台伺服稳定控制回路进行了设计,仿真结果表明在选择合适的超前-滞后网络后,系统的隔离度达56db,稳定性能满足使用要求。

基于ADRC的并联三自由度船载稳定平台稳定控制律设计

针对存在动态不确定与未知时变外界扰动下的并联三自由度船载稳定平台稳定控制问题,采用自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)技术,构造扩张状态观测器,实时估计由船载稳定平台动态不确定、未知时变外界扰动以及平台各自由度运动状态变量间的耦合构成的总扰动;设计船载稳定平台PID反馈控制律,并将总扰动的估计前馈至控制输入端补偿船载稳定平台的总扰动,以实现平台的稳定控制.理论分析表明,设计的基于ADRC的船载稳定平台稳定控制律可使其上支撑面在惯性空间保持平稳,并保证船载稳定平台闭环控制系统中所有信号一致最终有界.仿真实验结果验证了设计的基于ADRC的船载稳定平台稳定控制律的有效性以及对未知时变外界扰动的鲁棒性.