개선된 잠자리 알고리즘 기반 빠른 조향 거울 능동 섭동 제거 제어

FENG Jian-xin ,  

WANG Ya-lei ,  

WANG Qiang ,  

XU Biao ,  

摘要

우주 기반 레이저 무기의 광전자 추적 시스템 내 빠른 조향 거울(Fast Steering Mirror, FSM)의 추적 정확도와 내섭동 능력을 향상시키기 위해 개선된 능동 섭동 제거 제어기(Improved Active Disturbance Rejection Control, IADRC)를 기반으로 한 FSM 폐루프 제어 시스템을 구축하고 시스템 내 IADRC의 파라미터 조정 방법을 연구하였다. 시행착오 조정법은 효율이 낮고, 전통적 최적화 알고리즘은 지역 최적에 빠지기 쉬우므로, 본 논문에서는 IADRC 파라미터 조정에 잠자리 알고리즘을 적용하고 잠자리 알고리즘의 관성 인자, 대열 인자 및 응집 인자 조정 방식을 개선하였으며, 초기 단계에는 말단 탈락 전략을 도입하고 후기 단계에는 탐욕 전략을 도입하여 알고리즘의 전역 탐색 및 지역 개발 능력을 더욱 향상시켰다. 마지막으로 위성 플랫폼 진동을 고려하여 개선 전후 잠자리 알고리즘 기반 IADRC, 입자 군집 최적화 알고리즘 기반 IADRC, 유전 알고리즘 기반 IADRC, 시행착오법 기반 IADRC 및 PID 제어기로 각각 FSM을 제어하였다. 실험 결과, FSM이 고주파 사인파 신호를 추적할 때, 개선된 잠자리 알고리즘 기반 IADRC 제어 FSM의 추적 오차 평균 제곱근 값이 7.596 μrad로, 다른 5가지 제어기와 비교해 추적 정확도가 현저히 향상되었으며, 레이저 무기 분야에서 FSM 추적 정확도 요구를 기본적으로 충족함을 보여주었다.

关键词

광전자 대항;레이저 무기;빠른 조향 거울;개선된 능동 섭동 제거;잠자리 알고리즘;파라미터 최적화

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