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题名:
光电跟踪系统自适应控制及在线性能评估研究
作者: 熊皑
学位类别: 博士
答辩日期: 2008-06-10
授予单位: 中国科学院光电技术研究所
授予地点: 光电技术研究所
导师: 吴钦章
关键词: 光电跟踪系统 ; PID ; 模型参考自适应控制 ; 单神经元 ; 系统辨识
学位专业: 信号与信息处理
中文摘要: 光电跟踪系统是一种高精度的外测定位设备,应用领域十分广泛。光电跟踪系统的捕获和跟踪精度主要取决于控制分系统的控制性能,也直接决定了测量机动目标的能力。长期以来,对控制分系统的分析和设计都基于精确的系统数学模型。然而受到系统非线性、不确定性、时变性和不完全性等内在因素,以及设备老化、磨损和环境恶劣等外在因素的影响,控制分系统的性能严重下降,导致设备维护困难。 本文讨论了脱靶量噪声和力矩噪声对控制分系统的影响,研究了控制分系统的闭环带宽与噪声抑制的相对关系。根据工程需求,基于控制分系统的三闭环特性设计了两种自适应控制器,分别应用于控制分系统的速度和位置闭环。研究开发了一套虚拟仪器,用于评估控制分系统的性能,实现了计算机辅助设计控制分系统。 根据实际工程设计中对控制分系统的需求,两种改进的自适应PID控制器在运用经典控制理论的基础上,结合了PID控制的先进概念和模型参考自适应控制原理。熟悉并获得控制分系统的闭环带宽和噪声间的关系后,新型控制器加入了自适应控制的思想,能够保证原有控制器的稳定性。 评估控制性能的虚拟仪器参考动态信号分析仪的基本原理,使用了系统辨识技术,已实际运行在一套光电跟踪系统平台上。虚拟仪器能够辅助设计控制分系统并监测其性能,降低了对设计人员的要求。 控制分系统的发展目标是实现在线设计,提高设计效率和缩短设计周期。通过提出的这一新颖的设计控制分系统的思路,为实现这一目标打下了坚实的基础,将良好的应用于后续的工程设计实践中
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/289
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熊皑. 光电跟踪系统自适应控制及在线性能评估研究[D]. 光电技术研究所. 中国科学院光电技术研究所. 2008.
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