Contrôle adaptatif à glissement en temps fini de haute précision et réalisation du système de miroir à moteur à bobine mobile

WANG Lina ,  

GU Yanan ,  

LIANG Huaidan ,  

ZHANG Cong ,  

SHI Guangfeng ,  

摘要

Afin d'améliorer la précision de contrôle du système d'imagerie optique dynamique aéronautique, cette étude propose une stratégie de contrôle intégrée basée sur le contrôle à glissement adaptatif en temps fini pour la problématique de contrôle haute précision du miroir actionné par moteur à bobine mobile (Voice Coil Motor-Driven Mirror, VCMM). Le système peut réaliser un suivi précis des commandes en présence de perturbations externes et d'incertitudes de modèle. Tout d'abord, un modèle dynamique général du système a été établi basé sur les caractéristiques électromécaniques du VCMM. Ensuite, une surface de glissement proportionnelle-intégrale-dérivée non linéaire a été construite pour améliorer la vitesse de convergence du système de contrôle et réduire l'erreur en régime permanent. Sur cette base, en adoptant une approche hiérarchique anti-perturbations, des composantes de contrôle en rétroaction liées aux paramètres du modèle et aux erreurs, des composantes de contrôle à commutation sur surface de glissement ainsi que des composantes de contrôle adaptatif ont été conçues, démontrant rigoureusement la convergence en temps fini du système en boucle fermée par le théorème de stabilité de Lyapunov. Enfin, l'efficacité de la stratégie de contrôle composite proposée a été vérifiée par des expériences comparatives. Les résultats expérimentaux montrent que, sous commande sinusoïdale d'amplitude 180″ et fréquence 1 Hz, lors de l'application de perturbations périodiques à saut borné, les valeurs quadratiques moyennes de l'erreur de suivi et les valeurs crêtes à crêtes sont respectivement seulement de 0,28″ et 4,04″, nettement supérieures au contrôle à glissement conventionnel. Cet algorithme de contrôle maintient non seulement de bonnes performances de suivi, mais présente également une meilleure capacité de suppression des perturbations. Cette étude fournit une solution efficace au problème de la suppression des perturbations et du contrôle de suivi dans les systèmes d'imagerie optoélectronique aéronautiques haute précision.

关键词

miroir à moteur à bobine mobile;système d'imagerie dynamique aéronautique;contrôle à glissement;contrôle adaptatif;convergence en temps fini

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