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基于高阶超螺旋观测器的光电稳定跟踪系统自适应积分终端滑模控制
1
作者
冯宾
高阳
+1 位作者
樊卫华
陈庆伟
《南京理工大学学报》
2025年第5期523-535,566,共14页
针对存在非线性摩擦、突变扰动、外部振动和不确定性的光电稳定跟踪系统高精度控制问题,提出了一种基于高阶超螺旋观测器(HOSTO)的自适应积分终端滑模控制方法。设计了一种超螺旋积分终端滑模控制器(STITSMC),以确保系统跟踪误差快速收...
针对存在非线性摩擦、突变扰动、外部振动和不确定性的光电稳定跟踪系统高精度控制问题,提出了一种基于高阶超螺旋观测器(HOSTO)的自适应积分终端滑模控制方法。设计了一种超螺旋积分终端滑模控制器(STITSMC),以确保系统跟踪误差快速收敛。为了抵消时变扰动和不确定性对系统带来的不利影响,构建HOSTO用于彻底估计和补偿总扰动。此外,在开关控制律中引入了可变增益机制,以降低增益选择的保守性并缓解抖振现象。基于Lyapunov稳定性理论证明了系统的有限时间稳定性。仿真结果表明:与基于扩展状态观测器的超螺旋算法和STITSMC方法相比,在恒速轨迹跟踪中,该文基于HOSTO的自适应积分终端滑模控制器(AITSMC)在突变干扰下的角速度最大绝对值误差分别低15.2%和3.4%;在正弦轨迹跟踪中,其角速度平均绝对值误差分别低31.9%和71.9%;在频率为8πrad/s的外部振动隔离中,其角位置均方根误差分别低95.4%和94.4%。验证了该文控制方法能够有效抑制多重扰动和不确定性,实现更高的控制精度。
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关键词
光电稳定跟踪系统
高阶超螺旋观测器
超螺旋算法
滑模控制
扰动抑制
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职称材料
自行高炮射击线稳定性分析
被引量：
5
2
作者
毛征
雷加印
+1 位作者
吕春花
杨俊强
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2011年第3期92-96,共5页
通过理论分析与仿真计算,对自行高炮系统火炮射击线所采用解算式两轴稳定方式进行了定性、定量分析,通过对自行高炮系统稳定与跟踪结构部分的分析,将该系统的跟踪通道与稳定通道进行了一定的分离,研究在稳定通道里影响稳定解算精度的因...
通过理论分析与仿真计算,对自行高炮系统火炮射击线所采用解算式两轴稳定方式进行了定性、定量分析,通过对自行高炮系统稳定与跟踪结构部分的分析,将该系统的跟踪通道与稳定通道进行了一定的分离,研究在稳定通道里影响稳定解算精度的因素。分析表明(βH,εH)偏离(β,ε)越大、载体姿态角测量值误差越大、εH越大,对βt的解算误差就越大。该系统在载体静止状态下,射击线的指向精度较高。而在摇摆情况下射击线的指向误差在航路捷径处较大,特别是方位上射击线指向误差在整个航路都较大。所建模型通过仿真计算,验证了建模结构与系统分析的正确性。
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关键词
自动控制技术
射击线
稳定
瞄准线
稳定
火控
系统
光电
跟踪
系统
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职称材料
题名
基于高阶超螺旋观测器的光电稳定跟踪系统自适应积分终端滑模控制
1
作者
冯宾
高阳
樊卫华
陈庆伟
机构
南京理工大学自动化学院
出处
《南京理工大学学报》
2025年第5期523-535,566,共14页
基金
国家自然科学基金(62203222)
江苏省研究生科研与实践创新计划(KYCX24_0676)。
文摘
针对存在非线性摩擦、突变扰动、外部振动和不确定性的光电稳定跟踪系统高精度控制问题,提出了一种基于高阶超螺旋观测器(HOSTO)的自适应积分终端滑模控制方法。设计了一种超螺旋积分终端滑模控制器(STITSMC),以确保系统跟踪误差快速收敛。为了抵消时变扰动和不确定性对系统带来的不利影响,构建HOSTO用于彻底估计和补偿总扰动。此外,在开关控制律中引入了可变增益机制,以降低增益选择的保守性并缓解抖振现象。基于Lyapunov稳定性理论证明了系统的有限时间稳定性。仿真结果表明:与基于扩展状态观测器的超螺旋算法和STITSMC方法相比,在恒速轨迹跟踪中,该文基于HOSTO的自适应积分终端滑模控制器(AITSMC)在突变干扰下的角速度最大绝对值误差分别低15.2%和3.4%;在正弦轨迹跟踪中,其角速度平均绝对值误差分别低31.9%和71.9%;在频率为8πrad/s的外部振动隔离中,其角位置均方根误差分别低95.4%和94.4%。验证了该文控制方法能够有效抑制多重扰动和不确定性,实现更高的控制精度。
关键词
光电稳定跟踪系统
高阶超螺旋观测器
超螺旋算法
滑模控制
扰动抑制
Keywords
electro-optical stabilized tracking systems
high-order super-twisting observer
super-twisting algorithm
sliding mode control
disturbance rejection
分类号
TP273 [自动化与计算机技术]
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职称材料
题名
自行高炮射击线稳定性分析
被引量：
5
2
作者
毛征
雷加印
吕春花
杨俊强
机构
北京工业大学
西北机电工程研究所
出处
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2011年第3期92-96,共5页
文摘
通过理论分析与仿真计算,对自行高炮系统火炮射击线所采用解算式两轴稳定方式进行了定性、定量分析,通过对自行高炮系统稳定与跟踪结构部分的分析,将该系统的跟踪通道与稳定通道进行了一定的分离,研究在稳定通道里影响稳定解算精度的因素。分析表明(βH,εH)偏离(β,ε)越大、载体姿态角测量值误差越大、εH越大,对βt的解算误差就越大。该系统在载体静止状态下,射击线的指向精度较高。而在摇摆情况下射击线的指向误差在航路捷径处较大,特别是方位上射击线指向误差在整个航路都较大。所建模型通过仿真计算,验证了建模结构与系统分析的正确性。
关键词
自动控制技术
射击线
稳定
瞄准线
稳定
火控
系统
光电
跟踪
系统
Keywords
automatic control technology
firing line stabilization
LOS stabilization
fire control system
optical-electro tracking system
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于高阶超螺旋观测器的光电稳定跟踪系统自适应积分终端滑模控制
冯宾
高阳
樊卫华
陈庆伟
《南京理工大学学报》
2025
在线阅读
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职称材料
2
自行高炮射击线稳定性分析
毛征
雷加印
吕春花
杨俊强
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2011
5
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职称材料
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