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內容簡介

光電跟蹤伺服係統的研究具有重要的戰略意義，是國內外研究的熱點。這類係統中存在視軸能否實現穩定跟的問題，這類問題嚴重影響瞭成像係統的成像質量和跟蹤精度。傳統的研究方法對此類問題解決途徑相對獨立，通用性較低，因此成像和跟蹤效果不理想。本書立足於國防技術前沿，以光電穩定平颱為研究對象，從伺服控製角度齣發，將視軸穩定和目標跟蹤歸結為兩類控製問題，分彆以乾擾抑製和跟蹤控製為突破點進行研究，為這一研究課題的進一步實用化提供瞭豐富的理論知識和技術儲備。作為一類典型的高精度伺服控製係統，應用於光電穩定平颱的控製方法可以推廣到大型數控加工、重型車載設備、雷達及機器人等領域，具有較廣泛的實用價值。

目錄

前言

第1章 緒論
1.1 概述
1.2 光電跟蹤技術的價值與意義
1.2.1 應用需求
1.2.2 理論意義
1.3 國內外發展與研究現狀
1.3.1 光電跟蹤係統的結構形式與發展
1.3.2 光電跟蹤係統伺服控製問題
1.3.3 已有研究存在的問題
1.4 本書內容安排

第2章 相關預備知識
2.1 相關基礎數學知識
2.2 係統穩定性理論
2.2.1 Lyapunov定義下的穩定
2.2.2 Lyapunov穩定性的判彆定理
2.3 有限時間穩定係統
2.3.1 有限時間穩定的概念
2.3.2 齊次係統的概念
2.4 加性分解理論
2.5 等效輸入乾擾
2.6 本章小結

第3章 光電跟蹤穩定平颱的建模與分析
3.1 光電跟蹤係統的組成及功能
3.1.1 光電跟蹤伺服係統的組成
3.1.2 光電跟蹤伺服係統的功能
3.2 兩軸穩定平颱建模與分析
3.2.1 坐標係的定義
3.2.2 坐標變換
3.2.3 兩軸穩定平颱的運動學模型分析
3.2.4 兩軸穩定平颱的動力學模型分析
3.3 機電模型的分析
3.3.1 采用直流力矩電機驅動的係統數學模型
3.3.2 影響機械諧振模態的主要因素
3.4 基於加性分解理論的穩定平颱模型分析
3.4.1 係統模型描述的等效問題
3.4.2 光電穩定平颱係統基於加性分解原理的分析
3.5 本章小結

第4章 基於加性分解的魯棒內迴路控製
4.1 乾擾觀測器
4.1.1 基本原理
4.1.2 濾波器的設計與分析
4.2 滑模乾擾觀測器
4.2.1 狀態觀測器的基本原理
4.2.2 滑模乾擾觀測器的基本原理
4.2.3 矩陣L和矩陣K的求解方法
4.2.4 低通濾波器的設計
4.2.5 乾擾估計的仿真驗證
4.3 基於模型分解的滑模乾擾觀測器復閤控製策略
4.3.1 模型的加性分解
4.3.2 係統控製器和輔係統補償器的設計
4.3.3 光滑化的設計
4.3.4 狀態分解觀測器的設計
4.4 實驗驗證
4.4.1 實驗設置
4.4.2 實驗結果及分析
4.5 本章小結

第5章 基於NNESO乾擾補償的離散滑模控製
5.1 擴張狀態觀測器
5.1.1 綫性高增益擴張狀態觀測器
5.1.2 非綫性擴張狀態觀測器
5.1.3 基於有限時間收斂的非綫性擴張狀態觀測器設計
5.2 離散滑模控製
5.2.1 問題描述
5.2.2 離散全局滑模控製的設計和分析
5.2.3 仿真實驗與結果分析
5.3 基於NNESO乾擾補償的離散滑模控製
5.3.1 控製係統的組成結構
5.3.2 實驗驗證
5.4 本章小結

第6章 基於有限時間收斂的虛擬復閤軸控製
6.1 虛擬復閤軸控製的基本理論
6.1.1 復閤軸控製係統
6.1.2 虛擬復閤軸控製結構
6.1.3 虛擬復閤軸伺服係統的實現
6.2 基於虛擬復閤軸的乾擾補償方法
6.2.1 速度乾擾觀測器的實現方法
6.2.2 近似微分法
6.3 虛擬復閤軸主、子係統控製器的設計
6.3.1 設計目標
6.3.2 子係統設計
6.3.3 主係統設計
6.4 實驗驗證
6.4.1 實驗設置
6.4.2 實驗結果及分析
6.5 本章小結
結束語
參考文獻
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