基于输出反馈H∞控制的跟瞄平台稳定控制研究*
2018-05-19韩鹏娜刘珊中
航天控制 2018年2期
韩鹏娜 刘珊中 李 柯
河南科技大学信息工程学院,河南 471023
光电跟瞄平台广泛应用于飞机的火控系统、导航系统及精确的制导武器中,用以实现惯性空间稳定及目标跟踪双重功能。然而飞机在高速飞行中会受到振动、摩擦及各种不确定干扰的影响,致使探测装置抖动,容易丢失目标,命中率较低。因此,良好的稳定性是光电跟瞄平台稳定跟踪控制系统设计的先决条件。如何有效隔离环架的姿态扰动,减少探测装置抖动,是目前急需解决的问题。
近些年,国内外学者针对系统的稳定问题做了诸多研究。神经网络、自适应、状态反馈H∞控制和模糊控制等许多先进的控制方法被应用到稳定平台控制中,并取得一定成果[1-4]。其中,H∞控制是从根本上解决控制对象模型存在摄动及外界不确定性干扰问题的有效方法,适用于状态空间实现的多输入多输出(MIMO)场合,具有极好的鲁棒性[5]。文献[6-8]通过对黎卡提方程或线性矩阵不等式(LMI)求解,进而获得状态反馈H∞控制器,通过仿真结果验证,在外界存在振动、噪声等不确定性干扰且模型参数摄动时,均能体现良好的鲁棒性[9]。然而,实际系统的状态往往不能直接测量,无法直接采用状态反馈对系统进行控制,状态观测器的加入也会对系统的可靠性产生一定影响。输出反馈则不存在上述问题且较少使用,因此,在能达到闭环系统稳定性要求的前提下,输出反馈H∞控制不失为更好的探索方向。
本文以忽略环架间耦合所建立的数学模型为研究对象,通过对LMI求解,完成光电跟瞄平台输出反馈H∞稳定控制器设计。……
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