轉臺伺服系統的滑模控制研究

葉超 崔寧豪

摘 要：為了提高光電轉臺伺服系統的跟蹤性能，本文提出了一種基于非線性觀測器的滑模控制方法。使用設計的非線性觀測器對干擾因素進行觀測，并通過設計滑模控制器保證系統的穩定性。仿真結果表明，基于本文所設計非線性觀測器的滑模控制器能有效抑制擾動因素對系統的影響，設計的滑模控制器具有較好的控制性能，提高伺服系統的跟蹤性能。

關鍵詞：伺服系統;觀測器;滑模控制;跟蹤性能

1 緒論

轉臺伺服系統是飛行器，雷達等高精度設備的核心組成部分，因此對伺服系統的控制性能有著較高的要求。[1]但轉臺的機械結構形變，外部擾動等因素會影響系統的動靜態性能，甚至可能出現極限環現象。因此，對轉臺伺服系統進行補償就顯得尤為重要。[2-3]

目前，針對干擾對系統的影響，有多種補償技術。以PID算法對轉臺進行控制，雖然參數調試簡單，但對于沒有規律的非線性擾動因素，其控制效果不佳;[4]以模糊控制和神經網絡控制等對系統進行控制，但存在其模糊規則總結困難和神經網絡計算量大等問題;[5]滑模變結構控制通過設計滑模面來保證系統的穩定性，對參數攝動和干擾因素有不變性，具有較強的魯棒性，[6-8]適用于轉臺伺服系統。本文采用非線性觀測器對干擾因素進行觀測，同時采用滑模控制對系統進行補償設計，最后通過仿真實驗證明本文所提出控制方法的有效性

2 總體方案

本文采用基于非線性觀測器的滑模控制方法包括轉臺系統，非線性觀測器和滑模控制器等部分。

3 模塊具體功能

4 結果與分析

參考文獻：

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[8]馮瑗瑗，華光輝.車載雷達穩定轉臺伺服系統有限時間積分滑模控制[J].雷達與對抗，2015，35（04）：54-59.

作者簡介：葉超（1981-），男，碩士，高級工程師;崔寧豪（1993-），男，河南周口人，安徽大學電氣工程與自動化學院在讀研究生，研究方向：伺服系統控制。