半捷联导引头混合自抗扰控制系统设计

陈开伟; 温求遒; 夏群利

doi:10.3788/IRLA201847.1131001

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半捷联导引头混合自抗扰控制系统设计

陈开伟, 温求遒, 夏群利

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陈开伟, 温求遒, 夏群利. 半捷联导引头混合自抗扰控制系统设计[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1131001-1131001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1131001

引用本文:

陈开伟, 温求遒, 夏群利. 半捷联导引头混合自抗扰控制系统设计[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1131001-1131001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1131001

Chen Kaiwei, Wen Qiuqiu, Xia Qunli. Hybrid ADRC system design for semi-strapdown seeker[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(11): 1131001-1131001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1131001

Citation:

Chen Kaiwei, Wen Qiuqiu, Xia Qunli. Hybrid ADRC system design for semi-strapdown seeker[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(11): 1131001-1131001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1131001

半捷联导引头混合自抗扰控制系统设计

doi: 10.3788/IRLA201847.1131001

1.
北京理工大学宇航学院,北京 100081

基金项目:

国家自然科学基金（51575523）

详细信息

作者简介:
陈开伟(1991-),男,博士生,主要从事飞行器制导与控制方面的研究。Email:kwillchan@outlook.com

中图分类号: TJ765.3

Hybrid ADRC system design for semi-strapdown seeker

1.
School of Aerospace Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China

摘要: 为了使半捷联导引头在干扰力矩和刻度尺误差引起的耦合干扰及其他不确定干扰下仍具有很强的鲁棒性，提出了伺服系统混合自抗扰控制（Active Disturbance Rejection Control，ADRC）方案。首先，建立了导引头半捷联稳定平台数学模型；其次，设计了半捷联导引头稳定平台混合自抗扰控制系统，通过对自抗扰稳定回路频带特性进行研究，分析了控制器参数对控制性能的影响，给出了控制参数设计原则；最后，对混合自抗扰控制方案进行了数字仿真验证。仿真结果表明：相比于传统控制器，混合自抗扰控制器能获得更好的控制精度，能有效克服干扰力矩和刻度尺误差对导引头的影响，在典型弹体频率2 Hz处隔离度幅值比传统控制器最多能降低约67.9%。研究成结果可为半捷联导引头稳定控制系统的设计提供指导。
- 半捷联导引头 /
- 自抗扰控制 /
- 隔离度 /
- 干扰力矩 /
- 刻度尺误差
Abstract: A hybrid active disturbance rejection control (ADRC) scheme for stable loop was proposed. In order to make the semi-strapdown seekers have strong robustness under the coupling disturbances induced by disturbance torques and scale error and other uncertain perturbations. Firstly, the mathematic model of the semi-strapdown stable platform was established. Secondly, a hybrid ADRC system for the stable platform of a semi-strapdown seeker was designed. The influence of controller parameters on the control performance was analyzed by studying the frequency characteristics of ADRC, and the design principle of control parameters was given. Finally, the hybrid ADRC scheme was verified by mathematical simulation. The simulation results show that, compared with the traditional controller, the hybrid ADRC achieves better control accuracy and can effectively overcome the influence of disturbance torque and scale error on the seeker. The amplitude of the disturbance rejection rate (DRR) can be reduced by about 67.9% under the typical attitude disturbance frequency(2 Hz). The research results can provide guidance for the design of semi-strapdown seeker stable control system.
- semi-strapdown seeker /
- ADRC /
- DRR /
- disturbance torque /
- scale error

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半捷联导引头混合自抗扰控制系统设计

doi: 10.3788/IRLA201847.1131001

1. 北京理工大学宇航学院,北京 100081

作者简介:
陈开伟(1991-),男,博士生,主要从事飞行器制导与控制方面的研究。Email:kwillchan@outlook.com

收稿日期: 2018-06-13
修回日期: 2018-07-17
刊出日期: 2018-11-25

基金项目:

国家自然科学基金（51575523）

中图分类号: TJ765.3

关键词:

摘要: 为了使半捷联导引头在干扰力矩和刻度尺误差引起的耦合干扰及其他不确定干扰下仍具有很强的鲁棒性，提出了伺服系统混合自抗扰控制（Active Disturbance Rejection Control，ADRC）方案。首先，建立了导引头半捷联稳定平台数学模型；其次，设计了半捷联导引头稳定平台混合自抗扰控制系统，通过对自抗扰稳定回路频带特性进行研究，分析了控制器参数对控制性能的影响，给出了控制参数设计原则；最后，对混合自抗扰控制方案进行了数字仿真验证。仿真结果表明：相比于传统控制器，混合自抗扰控制器能获得更好的控制精度，能有效克服干扰力矩和刻度尺误差对导引头的影响，在典型弹体频率2 Hz处隔离度幅值比传统控制器最多能降低约67.9%。研究成结果可为半捷联导引头稳定控制系统的设计提供指导。