变时域抗扰型光电转台广义预测控制设计

作     者：姜霁恒 董岩 宋建林 王伟 宋延嵩 董科研 JIANG Jiheng;DONG Yan;SONG Jianlin;WANG Wei;SONG Yansong;DONG Keyan

作者机构：长春理工大学电子信息工程学院吉林长春130022 吉林珩辉光电科技有限公司吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 

基　　金：吉林省科技发展计划项目(20230301001GX 20230301002GX) 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2024年第53卷第11期

页      码：213-223页

摘      要：为了提高光电跟踪伺服控制系统中速度环的跟踪精度和抗扰能力,基于连续时间模型提出了一种具有一定参数自调节能力的抗扰广义预测控制(STGPC)进行速度环的设计。首先,通过对伺服转台系统进行建模,构建线性扩张状态观测方程估计系统中的不确定性扰动,给出了算法推导所需的状态量;其次,给出了从预测模型、性能指标到滚动优化的转台速度环广义预测控制律推导过程,并采用跟踪微分器输出控制律中所需的参考轨迹,线性扩张状态观测器输出控制律中所需的系统状态,实现控制律的计算;进一步,结合梯度下降思想设计广义预测控制中预测时域的更新公式,实现其自我调节,并利用Lyapunov理论对闭环控制系统进行了稳定性分析;最后,通过仿真实验分别验证了控制方法的跟踪性能、抗扰性能和时域参数自调节效果。实验结果表明:相较于PID控制和传统线性模型广义预测控制(LGPC),文中所述方法提高了伺服系统的速度跟踪精度和抗扰能力,且对于被控对象参数摄动,所述方法具有一定的鲁棒性。

主 题 词：光电伺服系统 广义预测控制 扩张状态观测器 扰动估计 梯度下降 

学科分类：08[工学] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/IRLA20240245

馆 藏 号：203155678...