目錄
序言
前言
第1章 緒論 1
1.1 光電跟蹤系統(tǒng)擾動觀測研究背景及意義 1
1.1.1 光電跟蹤系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展及應(yīng)用 1
1.1.2 光電跟蹤系統(tǒng)擾動觀測研究意義.10
1.2 光電跟蹤系統(tǒng)中影響平臺慣性穩(wěn)定因素的概述 11
1.2.1 外部擾動特征分布 11
1.2.2 被動機械隔振特性 14
1.2.3 主動穩(wěn)定控制方法 15
1.3 光電跟蹤系統(tǒng)擾動抑制研究現(xiàn)狀 17
1.3.1 光電跟蹤系統(tǒng)基于反饋閉環(huán)控制的擾動抑制研究現(xiàn)狀 17
1.3.2 光電跟蹤系統(tǒng)擾動觀測研究現(xiàn)狀 19
1.4 光電跟蹤系統(tǒng)擾動觀測挑戰(zhàn) 24
1.5 本書體系結(jié)構(gòu).25
第2章 基礎(chǔ)理論知識 28
2.1 傳遞函數(shù) 28
2.2 狀態(tài)空間方程.29
2.3 傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間方程轉(zhuǎn)換 31
2.3.1 傳遞函數(shù)到狀態(tài)空間方程 31
2.3.2 狀態(tài)空間方程到傳遞函數(shù) 33
2.4 光電跟蹤系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 34
2.4.1 理論建模法 34
2.4.2 實驗辨識法 37
2.5 擾動觀測理論.39
2.5.1 擾動觀測器基礎(chǔ) 39
2.5.2 擴張狀態(tài)觀測器基礎(chǔ) 40
2.6 穩(wěn)定性理論 46
2.6.1 Lyapunov穩(wěn)定性判據(jù) 46
2.6.2 小增益定理 48
2.7 多回路閉環(huán)控制系統(tǒng) 50
2.8 本章小結(jié) 52
第3章 光電跟蹤系統(tǒng)擾動測量和擾動觀測器策略 53
3.1 基于擾動測量前饋的虛擬多閉環(huán)控制 54
3.1.1 問題描述 54
3.1.2 傳感器融合濾波 54
3.1.3 控制設(shè)計 57
3.1.4 性能分析 60
3.1.5 仿真與實驗驗證 64
3.2 基于加速度測量的正向模型擾動觀測器 72
3.2.1 問題描述 72
3.2.2 控制設(shè)計 73
3.2.3 性能分析 75
3.2.4 魯棒性分析 77
3.2.5 仿真與實驗驗證 78
3.3 基于慣性穩(wěn)定的部分補償式擾動觀測器 81
3.3.1 問題描述 81
3.3.2 控制設(shè)計 83
3.3.3 穩(wěn)定性約束 84
3.3.4 性能分析 85
3.3.5 仿真與實驗驗證 92
3.4 基于慣性穩(wěn)定的全補償式擾動觀測器 96
3.4.1 問題描述 96
3.4.2 控制設(shè)計 96
3.4.3 穩(wěn)定性約束 97
3.4.4 性能分析 100
3.4.5 仿真與實驗驗證 106
3.5 本章小結(jié) 111
第4章 光電跟蹤系統(tǒng)擴張狀態(tài)擾動觀測與補償策略 112
4.1 基于模型構(gòu)造擴張狀態(tài)的虛擬雙閉環(huán)反饋控制112
4.1.1 問題描述 112
4.1.2 控制設(shè)計 113
4.1.3 仿真與實驗驗證 116
4.2 基于擾動壓縮的二次擴張狀態(tài)觀測器方法 119
4.2.1 問題描述 119
4.2.2 控制設(shè)計 120
4.2.3 穩(wěn)定性約束 122
4.2.4 性能分析 127
4.2.5 仿真與實驗驗證 130
4.3 基于改進反步策略的多通道相位補償自抗擾控制 135
4.3.1 問題描述 135
4.3.2 控制設(shè)計 138
4.3.3 穩(wěn)定性分析 143
4.3.4 仿真與實驗驗證 144
4.4 基于跟蹤脫靶量的擴張狀態(tài)擾動觀測方法 148
4.4.1 問題描述 148
4.4.2 控制設(shè)計 149
4.4.3 穩(wěn)定性約束 150
4.4.4 仿真驗證 153
4.5 本章小結(jié) 155
第5章 光電跟蹤系統(tǒng)窄帶擾動抑制策略 157
5.1 基于諧波擾動抑制的改進型重復(fù)控制 158
5.1.1 問題描述 158
5.1.2 控制設(shè)計 159
5.1.3 性能分析 160
5.1.4 魯棒性分析 164
5.1.5 實驗驗證 166
5.2 基于改進型重復(fù)控制的誤差觀測器 168
5.2.1 問題描述 168
5.2.2 控制設(shè)計 168
5.2.3 穩(wěn)定性約束 170
5.2.4 性能分析與仿真 172
5.2.5 實驗驗證 177
5.3 自適應(yīng)窄帶擾動觀測器 180
5.3.1 問題描述 180
5.3.2 控制設(shè)計 181
5.3.3 性能分析 183
5.3.4 魯棒性分析 186
5.3.5 仿真與實驗驗證 187
5.4 本章小結(jié) 190
第6章 復(fù)合擾動和分?jǐn)?shù)階擾動抑制策略 191
6.1 基于部分補償式擾動觀測器的串級自抗擾控制方法 191
6.1.1 問題描述 191
6.1.2 控制設(shè)計 192
6.1.3 穩(wěn)定性約束 194
6.1.4 性能分析 198
6.1.5 仿真與實驗分析 202
6.2 基于模糊系統(tǒng)的擴張狀態(tài)觀測器控制方法 209
6.2.1 問題描述 209
6.2.2 控制設(shè)計 210
6.2.3 穩(wěn)定性約束 212
6.2.4 仿真與實驗分析 215
6.3 基于分?jǐn)?shù)階控制的擾動抑制方法 221
6.3.1 問題描述 221
6.3.2 分?jǐn)?shù)階微積分的數(shù)學(xué)定義 221
6.3.3 分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)的穩(wěn)定性定理 222
6.3.4 控制設(shè)計 223
6.3.5 仿真與實驗分析 227
6.4 本章小結(jié) 231
第7章 總結(jié)與展望 232
7.1 總結(jié) 232
7.2 展望 234
7.2.1 光電跟蹤系統(tǒng)中抗擾技術(shù)的應(yīng)用展望 234
7.2.2 新技術(shù)的引入與新的控制框架 235
參考文獻 238