仪器仪表学报

作者：刘雅琪，拓卫晓，李醒飞，王天宇，何梦洁

单位：刘雅琪,1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,,拓卫晓,1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，2. 深海技术科学太湖实验室,,李醒飞,1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，2. 深海技术科学太湖实验室,,王天宇,1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,,何梦洁,1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,

关键词：惯性参考单元;变增益PI控制;频段估计;指向精度

基金：国家自然科学基金青年基金(62203322)、中国博士后科学基金面上项目(2022M712372)、深海技术科学太湖实验室“揭榜挂帅”项目(2022JBGS03001)资助

基于惯性参考单元的视轴稳定方式是克服运动载体光电跟瞄系统外部扰动,实现微弧度甚至亚微弧度级跟瞄的主要技术手段。惯性参考单元的初始校准需要构建以电涡流线位移传感器作为角位置反馈元件的闭环控制回路,角位置控制精度是影响光电跟瞄系统指向精度的主要因素。为了解决惯性参考单元系统位置控制面临的基座扰动、传感器噪声等问题,提出基于频段估计的变增益PI控制方法。设计改进扰动观测器,降低中低频传感噪声对控制精度的影响,设计频段估计器实现外部扰动频段的细分,据此动态调节控制器增益。仿真和实验结果表明,基于VGPI-IDOB控制算法能够有效提高系统的位置控制精度,无输入条件下,系统的静态输出均方根较PI控制降低了67.3%;15Hz,1mrad正弦输入,20Hz,0.097mrad扰动作用下,VGPI-IDOB的位置控制精度相较PI控制提升了72%。

来源：2023年第10期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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