贺同福，吴忠

北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京 100191

出版日期:2019-04-25发布日期:2019-07-19

High Precision Gimbal Speed Control for CMG via Composite Disturbance Observer

HE Tongfu ,WU Zhong

School of Instrumentation and Optoelectronic Engineering, Beihang University, Beijing 100191

Online:2019-04-25Published:2019-07-19







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为使控制力矩陀螺(CMG)输出高精度力矩, 框架转速必须具有足够高的控制精度. 然而, 在CMG框架伺服系统中, 存在转子动不平衡力矩, 齿槽力矩, 电流脉动, 非线性摩擦等多种干扰, 严重影响了框架控制性能. 为抑制各种干扰对框架控制性能的影响, 文章设计了一种基于复合干扰 观测器的非线性鲁棒控制器. 首先, 将系统中存在的干扰模化为频率已知的周期性干扰和变化率有界的慢变干扰, 建立了三阶干扰动态模型, 设计了复合干扰观测器, 从而实现了对复杂干扰的准确估计. 在此基础上, 采用backstepping方法设计了框架转速非线性鲁棒控制器, 实现系统的反馈控制. 针对某CMG框架系统的转速控制仿真表明, 该方法是可行的.

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