引用本文:张雪菲,丁亚林,李昕阳,陈志超.全景式航空相机的离散滑模控制[J].控制理论与应用,2012,29(9):1163~1168.[点击复制]
ZHANG Xue-fei,DING Ya-lin,LI Xin-yang,CHEN Zhi-chao.Discrete-time sliding-mode control in panoramic aerial camera[J].Control Theory and Technology,2012,29(9):1163~1168.[点击复制]
全景式航空相机的离散滑模控制
Discrete-time sliding-mode control in panoramic aerial camera
摘要点击 2085  全文点击 1439  投稿时间:2011-10-18  修订日期:2012-03-16
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DOI编号  10.7641/j.issn.1000-8152.2012.9.CCTA111173
  2012,29(9):1163-1168
中文关键词  全景式航空相机  降维状态观测器  角速度  角加速度  趋近律  离散滑模控制
英文关键词  panoramic aerial camera  reduced-order state observer  angular velocity  angular acceleration  reaching law  discrete-time sliding-mode control
基金项目  国家“863”高技术研究发展计划资助项目(2009AA7010102).
作者单位E-mail
张雪菲* 中国科学院 航空光学成像与测量重点实验室
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院 研究生院 
dashafei@sohu.com 
丁亚林 中国科学院 航空光学成像与测量重点实验室
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 
 
李昕阳 中国科学院 航空光学成像与测量重点实验室
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院 研究生院 
 
陈志超 中国科学院 航空光学成像与测量重点实验室
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院 研究生院 
 
中文摘要
      为了提高全景式航空相机镜筒速度控制系统的动态特性, 使其具有响应速度快且超调小的特点, 本文提出一种基于降维状态观测器的离散滑模控制方法, 对镜筒角速度、角加速度进行观测, 并对其速度系统进行控制. 针对高氏趋近律带来的控制抖振和稳态抖振问题, 本文采用幂次函数趋近律的方法, 并对这种方法进行了无抖振理论分析以及稳定性证明. 最后以某全景式航空相机作为实验平台, 将基于幂次函数趋近律的离散滑模控制应用到镜筒速度控制系统中. 实验结果表明, 本文提出的控制方法能够有效地减小系统的抖振, 使镜筒速度控制系统表现出良好的动态品质.
英文摘要
      A discrete-time sliding-mode control method based on reduced-order state observer is proposed to provide fast response and small overshoot for the drawtube control system of a panoramic aerial camera. In this method, the angular velocity and acceleration of the camera are measured for controlling the velocity system, and a power-function reaching law is proposed to substitute the conventional reaching law for suppressing the control chattering and the steadystate chattering caused by the conventional reaching law. The non-chattering characteristics and the system stability are analyzed theoretically. This controller has been applied to control the drawtube system of a panoramic aerial camera on an experimental platform; the experiment results show that this control scheme can effectively eliminate the chattering and make the drawtube system achieve desired dynamical performances.