改进蜻蜓算法的快速反射镜自抗扰控制

摘要

为了提高天基激光武器光电跟瞄系统中快速反射镜(Fast Steering Mirror,FSM)的跟踪精度和抗干扰能力,建立了基于改进自抗扰控制器(Improved Active Disturbance Rejection Control,IADRC)的FSM闭环控制系统,对系统中IADRC的参数整定方法进行研究.由于试凑法整定效率低,传统优化算法整定易陷入局部最优,本文将蜻蜓算法用于IADRC参数整定,并对蜻蜓算法的惯性因子、列队因子和聚集因子的调整方式进行了改进,且在蜻蜓算法前期引入末位淘汰策略,后期引入贪婪策略,以进一步增强算法的全局搜索和局部开发能力.最后,在考虑卫星平台振动的情况下用基于改进前后蜻蜓算法的IADRC、基于粒子群优化算法的IADRC、基于遗传算法的IADRC、基于试凑法的IADRC和PID控制器分别控制FSM.实验结果表明:在FSM跟踪高频正弦信号时,基于改进蜻蜓算法的IADRC控制的FSM,其跟踪误差的均方根值为7.596μrad,与其它5种控制器相比跟踪精度明显提升,基本满足激光武器领域中对FSM跟踪精度的要求.