目錄
序言
前言
第1章 緒論 1
1.1 光電跟蹤系統(tǒng)擾動(dòng)觀測(cè)研究背景及意義 1
1.1.1 光電跟蹤系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展及應(yīng)用 1
1.1.2 光電跟蹤系統(tǒng)擾動(dòng)觀測(cè)研究意義.10
1.2 光電跟蹤系統(tǒng)中影響平臺(tái)慣性穩(wěn)定因素的概述 11
1.2.1 外部擾動(dòng)特征分布 11
1.2.2 被動(dòng)機(jī)械隔振特性 14
1.2.3 主動(dòng)穩(wěn)定控制方法 15
1.3 光電跟蹤系統(tǒng)擾動(dòng)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(dòng)抑制研究現(xiàn)狀 17
1.3.2 光電跟蹤系統(tǒng)擾動(dòng)觀測(cè)研究現(xiàn)狀 19
1.4 光電跟蹤系統(tǒng)擾動(dòng)觀測(cè)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(shí) 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(shí)驗(yàn)辨識(shí)法 37
2.5 擾動(dòng)觀測(cè)理論.39
2.5.1 擾動(dòng)觀測(cè)器基礎(chǔ) 39
2.5.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)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(dòng)測(cè)量和擾動(dòng)觀測(cè)器策略 53
3.1 基于擾動(dòng)測(cè)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(jì) 57
3.1.4 性能分析 60
3.1.5 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 64
3.2 基于加速度測(cè)量的正向模型擾動(dòng)觀測(cè)器 72
3.2.1 問題描述 72
3.2.2 控制設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 78
3.3 基于慣性穩(wěn)定的部分補(bǔ)償式擾動(dòng)觀測(cè)器 81
3.3.1 問題描述 81
3.3.2 控制設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 92
3.4 基于慣性穩(wěn)定的全補(bǔ)償式擾動(dòng)觀測(cè)器 96
3.4.1 問題描述 96
3.4.2 控制設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 106
3.5 本章小結(jié) 111
第4章 光電跟蹤系統(tǒng)擴(kuò)張狀態(tài)擾動(dòng)觀測(cè)與補(bǔ)償策略 112
4.1 基于模型構(gòu)造擴(kuò)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(jì) 113
4.1.3 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 116
4.2 基于擾動(dòng)壓縮的二次擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器方法 119
4.2.1 問題描述 119
4.2.2 控制設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 130
4.3 基于改進(jìn)反步策略的多通道相位補(bǔ)償自抗擾控制 135
4.3.1 問題描述 135
4.3.2 控制設(shè)計(jì) 138
4.3.3 穩(wěn)定性分析 143
4.3.4 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 144
4.4 基于跟蹤脫靶量的擴(kuò)張狀態(tài)擾動(dòng)觀測(cè)方法 148
4.4.1 問題描述 148
4.4.2 控制設(shè)計(jì) 149
4.4.3 穩(wěn)定性約束 150
4.4.4 仿真驗(yàn)證 153
4.5 本章小結(jié) 155
第5章 光電跟蹤系統(tǒng)窄帶擾動(dòng)抑制策略 157
5.1 基于諧波擾動(dòng)抑制的改進(jìn)型重復(fù)控制 158
5.1.1 問題描述 158
5.1.2 控制設(shè)計(jì) 159
5.1.3 性能分析 160
5.1.4 魯棒性分析 164
5.1.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 166
5.2 基于改進(jìn)型重復(fù)控制的誤差觀測(cè)器 168
5.2.1 問題描述 168
5.2.2 控制設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 177
5.3 自適應(yīng)窄帶擾動(dòng)觀測(cè)器 180
5.3.1 問題描述 180
5.3.2 控制設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 187
5.4 本章小結(jié) 190
第6章 復(fù)合擾動(dòng)和分?jǐn)?shù)階擾動(dòng)抑制策略 191
6.1 基于部分補(bǔ)償式擾動(dòng)觀測(cè)器的串級(jí)自抗擾控制方法 191
6.1.1 問題描述 191
6.1.2 控制設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn)分析 202
6.2 基于模糊系統(tǒng)的擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器控制方法 209
6.2.1 問題描述 209
6.2.2 控制設(shè)計(jì) 210
6.2.3 穩(wěn)定性約束 212
6.2.4 仿真與實(shí)驗(yàn)分析 215
6.3 基于分?jǐn)?shù)階控制的擾動(dòng)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(jì) 223
6.3.5 仿真與實(shí)驗(yàn)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(xiàn) 238