分数阶复合控制在光电稳定平台中的应用

摘要

针对高精度光电稳定平台系统的跟踪精度易受到摩擦力矩和非线性干扰等因素的影响,运用加性分解理论将光电稳定平台系统分解为主系统和辅系统。主系统采用基于加速度的分数阶PID控制方法,确保视轴的跟踪精度。针对辅系统提出了基于速度信号的分数阶干扰观测器(FO-VDOB)的设计方法,利用分数阶的阶次能够在实数范围内任意选取的特点,可以更好地解决干扰抑制和估计补偿,保证视轴的稳定。结合分数阶理论设计分数阶滑模补偿器,在辅系统中进一步补偿未知的干扰。利用有限时间收敛理论和李雅普诺夫理论证明了系统在有限时间内达到了稳定。实验结果表明,该方法使得光电稳定平台系统对运动目标具有很高的跟踪精度。