Tres sistemas de control de retroalimentación en bucle cerrado con observadores de doble perturbación de una plataforma de control estable optoelectrónica
Autores: Zhang, Hanwen; Mao, Yao; Deng, Jiuqiang; Liu, Huabo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Tres sistemas de control de retroalimentación en bucle cerrado con observadores de doble perturbación de una plataforma de control estable optoelectrónica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Perturbaciones
Equipos de imagen aeronáutica
Sacudidas del eje visual
Ancho de banda en lazo cerrado
Precisión de seguimiento
Rechazo de perturbaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Las perturbaciones presentadas en el equipo de imagen aeronáutica pueden causar vibración en el eje visual, lo que conduce directamente a una reducción en el ancho de banda en circuito cerrado y a una disminución en la precisión de seguimiento. La frecuencia de perturbación que afecta a la plataforma de control estable se concentra principalmente en las bandas de frecuencia baja y media, pero los tres métodos de control de retroalimentación en circuito cerrado comúnmente utilizados no funcionan bien en el rechazo de perturbaciones de esas bandas de frecuencia. Además, el único observador de perturbaciones en el bucle de aceleración no puede mejorar la capacidad de rechazo de perturbaciones de banda baja debido a la deriva de los acelerómetros de sistema microelectromecánico (MEMS) en el rango de frecuencia baja. Para resolver estos problemas, este documento propuso observadores de perturbaciones duales (dual DOB) basados en la información de perturbaciones en el bucle de aceleración y el bucle de posición. Este diseño utilizó dos compensadores para observar y compensar las perturbaciones, lo que no requería sensores adicionales y, por lo tanto, no aumentaba el costo del sistema. Demostraciones teóricas y experimentos físicos mostraron que el método diseñado de los dual DOB no solo mejoró la capacidad de rechazo de perturbaciones de la banda de frecuencia baja y media de la plataforma de control estable optoelectrónica, sino que también mejoró la robustez del sistema.
Descripción
Las perturbaciones presentadas en el equipo de imagen aeronáutica pueden causar vibración en el eje visual, lo que conduce directamente a una reducción en el ancho de banda en circuito cerrado y a una disminución en la precisión de seguimiento. La frecuencia de perturbación que afecta a la plataforma de control estable se concentra principalmente en las bandas de frecuencia baja y media, pero los tres métodos de control de retroalimentación en circuito cerrado comúnmente utilizados no funcionan bien en el rechazo de perturbaciones de esas bandas de frecuencia. Además, el único observador de perturbaciones en el bucle de aceleración no puede mejorar la capacidad de rechazo de perturbaciones de banda baja debido a la deriva de los acelerómetros de sistema microelectromecánico (MEMS) en el rango de frecuencia baja. Para resolver estos problemas, este documento propuso observadores de perturbaciones duales (dual DOB) basados en la información de perturbaciones en el bucle de aceleración y el bucle de posición. Este diseño utilizó dos compensadores para observar y compensar las perturbaciones, lo que no requería sensores adicionales y, por lo tanto, no aumentaba el costo del sistema. Demostraciones teóricas y experimentos físicos mostraron que el método diseñado de los dual DOB no solo mejoró la capacidad de rechazo de perturbaciones de la banda de frecuencia baja y media de la plataforma de control estable optoelectrónica, sino que también mejoró la robustez del sistema.