电子制作, 2018
多旋翼无人飞行器机载光电平台的复合补偿控制方法
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通信作者： wangrijun1982@126.com
出版日期：2017年10月15日
摘要
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参考文献
为了提高多旋翼无人飞行器机载光电平台的扰动补偿能力，实现机载光电平台的稳定跟踪控制，提出一种基于改进扰动观测器和径向基函数(RBF)神经网络逼近的复合补偿控制方法。首先，对现有扰动观测器结构进行改进，构建基于速度信号的改进型扰动观测器，并分析了干扰补偿能力和稳健性；然后，利用RBF神经网络的函数逼近性质解决非线性未知扰动的补偿问题；最后，基于Lyapunov稳定性原理设计出复合补偿控制结构。实验结果表明，机载光电平台的扰动得到有效补偿。该补偿控制方法具有较高的稳定精度和跟踪控制性能，满足多旋翼无人飞行器机载光电平台的稳定控制要求。
1 Gao Wen. Research on the target tracking application to photoelectricity platform[D]. Changchun: Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, 2012.
高文. 机载光电平台目标跟踪技术的研究[D]. 长春: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 2012.
2 Mei Y, Zhao H Y, Guo S Y. The analysis of image stabilization technology based on small-UAV airborne video[C]// Proceedings of 2012 IEEE International Conference on Computer Science and Electronics Engineering, 2012: 586–589.
3 Qiu Baomei, Wan Jiquan, Wang Jianwen. Active disturbance rejection controller of the aerial photography stabilized plat-form[J]. Opto-Electronic Engineering, 2012, 39(4): 21–26.
邱宝梅, 万吉权, 王建文. 机载摄影稳定平台的自抗扰控制[J]. 光电工程, 2012, 39(4): 21–26.
4 Wang Rijun. Study on image stabilization technology for the payload of mUAV[D]. Changchun: Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, 2015.
王日俊. 多旋翼无人飞行器载荷稳像技术研究[D]. 长春: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 2015.
5 Chen W H, Yang J, Guo L, et al. Disturbance-observer-based control and related methods: an overview[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2016, 63(2): 1083–1095.
6 Ren Yan, Liu Zhenghua, Zhou Rui. Application of low speed opto-electronic tracking systems based on sliding mode disturbance observer[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2013, 39(6): 835–840.
任彦, 刘正华, 周锐. 滑模干扰观测器在低速光电跟踪系统中的应用[J]. 北京航空航天大学学报, 2013, 39(6): 835–840.
7 Lee M H, Park H G, Lee W B, et al. On the design of a disturbance observer for moving target tracking of an autonomous surveillance robot[J]. International Journal of Control, Automation and Systems, 2012, 10(1): 117–125.
8 Li Jiaquan, Ding Ce, Kong Dejie, et al. Velocity based distur-bance observer and its application to photoelectric stabilized platform[J]. Optics and Precision Engineering, 2011, 19(5): 998–1004.
李嘉全, 丁策, 孔德杰, 等. 基于速度信号的扰动观测器及在光电稳定平台的应用[J]. 光学 精密工程, 2011,19(5): 998–1004.
9 Xie Wei, He Zhongliang. Control method with improved disturbance observer[J]. Control Theory and Applications, 2010, 27(6): 695–700.
谢巍, 何忠亮. 采用改进型扰动观测器的控制方法[J]. 控制理论与应用, 2010, 27(6): 695–700.
10 Wang Rijun, Bai Yue, Xu Zhijun, et al. Fuzzy self-adjusting tracking control based on disturbance observer for airborne platform mounted on multi-rotor unmanned aerial vehicle[J]. Journal of Zhejiang University (Engineering Science), 2015, 49(10): 2005–2012.
王日俊, 白越, 续志军, 等. 基于扰动观测器的多旋翼无人机机载云台模糊自适应跟踪控制[J]. 浙江大学学报(工学版), 2015, 49(10): 2005–2012.
11 Zhu Hairong, Li Qi, Gu Juping, et al. Single-neuron adaptive PI control of the gyrostabilized platform based on disturbance compensation[J]. Electric Machines and Control, 2012, 16(3): 65–70, 77.
朱海荣, 李奇, 顾菊平, 等. 扰动补偿的陀螺稳定平台单神经元自适应PI控制[J]. 电机与控制学报, 2012, 16(3): 65–70, 77.
12 Khalil H K. Nonlinear system[M]. 3rd edition. New Jersey: Prentice Hall, 2002: 24.
13 Hu Hongjie, Wang Yuanzhe. Composite compensation control scheme for airborne opto-electronic platform[J]. Optics and Precision Engineering, 2012, 20(6): 1272–1281.
扈宏杰, 王元哲. 机载光电平台的复合补偿控制方法[J]. 光学 精密工程, 2012, 20(6): 1272–1281.
基金项目：
国家自然科学基金(11372309)；中北大学自然科学基金(XJJ2016006)
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引用本文：
王日俊，白越，曾志强，等. 多旋翼无人飞行器机载光电平台的复合补偿控制方法[J]. 光电工程, 2017, 44(10): 983-989.
