第40卷第1期2023年1月控制理论与应用ControlTheory&ApplicationsVol.40No.1Jan.2023大大大惯惯惯量量量扫扫扫描描描镜镜镜的的的滑滑滑模模模自自自抗抗抗扰扰扰控控控制制制李家骏1†,王淦泉2,3(1.中国科学院红外探测与成像技术重点实验室,上海200083;2.中国科学院上海技术物理研究所,上海200083;3.中国科学院大学,北京100049)摘要:针对大惯量扫描镜伺服系统中因柔性连接所导致的机械谐振问题,本文提出一种非线性滑模自抗扰控制方法对机械谐振加以抑制.首先建立了伺服系统谐振数学模型,并分析了自抗扰控制抑制谐振的原理;然后建立了速度环滑模自抗扰控制器,并在计算机仿真软件中针对连续–离散混合模型进行仿真;最后在大惯量扫描镜机构上进行控制实验.仿真结果表明,采用滑模自抗扰控制后,机械谐振得到了抑制,系统的动态性能得到了提高,系统更接近于刚性连接系统.实验结果表明,扫描镜摆动过程中匀速段及反向加速段的机械谐振得到了有效抑制,位置跟踪精度得到了有效提高,达到了设计要求(<1′′).关键词:非线性控制;机械谐振;扫描镜;自抗扰控制;伺服系统;滑模控制引用格式:李家骏,王淦泉.大惯量扫描镜的滑模自抗扰控制.控制理论与应用,2023,40(1):103–110DOI:10.7641/CTA.2021.10207SlidingmodeactivedisturbancerejectioncontroloflargeinertiascanningmirrorLIJia-jun1†,WANGGan-quan2,3(1.KeyLaboratoryofInfraredSystemDetectionandImagingTechnology,Shanghai200083,China;2.ShanghaiInstituteofTechnicalPhysicsoftheChineseAcademyofScience,Shanghai200083,China;3.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)Abstract:Anonlinearslidingmodeactivedisturbancerejectioncontrolmethodisproposedtosuppressthemechanicalresonancecausedbytheflexibleconnectioninlargeinertiascanningmirrorservosystem.Firstly,theresonancemathemat-icalmodelofservosystemisestablished,andtheprincipleofactivedisturbancerejectioncontrolisanalyzed.Then,theslidingmodeactivedisturbancerejectioncontrollerofthespeedloopisestablishedandsimulatedinthecomputersimu-lationsoftwareforthecontinuous-discretemixedmodel.Finally,thecontrolexperimentiscarriedoutonthelargeinertiascanningmirrormechanism.Thesimulationresultsshowthataftertheslidingmodeactivedisturbancerejectioncontrollerisadopted,themechanicalresonanc...
