第1章 绪论 1
1.1概述 1
1.2光电跟踪技术的价值与意义 2
1.2.1应用需求 2
1.2.2理论意义 7
1.3国内外发展与研究现状 8
1.3.1光电跟踪系统的结构形式与发展 9
1.3.2光电跟踪系统伺服控制问题 11
1.3.3已有研究存在的问题 15
1.4本书内容安排 16
第2章 相关预备知识 18
2.1相关基础数学知识 18
2.2系统稳定性理论 19
2.2.1 Lyapunov定义下的稳定 19
2.2.2 Lyapunov稳定性的判别定理 20
2.3有限时间稳定系统 21
2.3.1有限时间稳定的概念 21
2.3.2齐次系统的概念 22
2.4加性分解理论 23
2.5等效输入干扰 26
2.6本章小结 28
第3章 光电跟踪稳定平台的建模与分析 29
3.1光电跟踪系统的组成及功能 29
3.1.1光电跟踪伺服系统的组成 29
3.1.2光电跟踪伺服系统的功能 31
3.2两轴稳定平台建模与分析 32
3.2.1坐标系的定义 32
3.2.2坐标变换 34
3.2.3两轴稳定平台的运动学模型分析 37
3.2.4两轴稳定平台的动力学模型分析 39
3.3机电模型的分析 44
3.3.1采用直流力矩电机驱动的系统数学模型 44
3.3.2影响机械谐振模态的主要因素 48
3.4基于加性分解理论的稳定平台模型分析 52
3.4.1系统模型描述的等效问题 52
3.4.2光电稳定平台系统基于加性分解原理的分析 53
3.5本章小结 55
第4章 基于加性分解的鲁棒内回路控制 56
4.1干扰观测器 56
4.1.1基本原理 56
4.1.2滤波器的设计与分析 57
4.2滑模干扰观测器 60
4.2.1状态观测器的基本原理 60
4.2.2滑模干扰观测器的基本原理 60
4.2.3矩阵L和矩阵K的求解方法 63
4.2.4低通滤波器的设计 65
4.2.5干扰估计的仿真验证 66
4.3基于模型分解的滑模干扰观测器复合控制策略 70
4.3.1模型的加性分解 70
4.3.2系统控制器和辅系统补偿器的设计 71
4.3.3光滑化的设计 74
4.3.4状态分解观测器的设计 76
4.4实验验证 77
4.4.1实验设置 77
4.4.2实验结果及分析 79
4.5本章小结 90
第5章 基于NNESO干扰补偿的离散滑模控制 91
5.1扩张状态观测器 91
5.1.1线性高增益扩张状态观测器 93
5.1.2非线性扩张状态观测器 96
5.1.3基于有限时间收敛的非线性扩张状态观测器设计 97
5.2离散滑模控制 117
5.2.1问题描述 117
5.2.2离散全局滑模控制的设计和分析 118
5.2.3仿真实验与结果分析 123
5.3基于NNESO干扰补偿的离散滑模控制 127
5.3.1控制系统的组成结构 127
5.3.2实验验证 128
5.4本章小结 136
第6章 基于有限时间收敛的虚拟复合轴控制 138
6.1虚拟复合轴控制的基本理论 138
6.1.1复合轴控制系统 138
6.1.2虚拟复合轴控制结构 139
6.1.3虚拟复合轴伺服系统的实现 140
6.2基于虚拟复合轴的干扰补偿方法 142
6.2.1速度干扰观测器的实现方法 142
6.2.2近似微分法 144
6.3虚拟复合轴主、子系统控制器的设计 146
6.3.1设计目标 146
6.3.2子系统设计 147
6.3.3主系统设计 148
6.4实验验证 159
6.4.1实验设置 159
6.4.2实验结果及分析 160
6.5本章小结 174
结束语 175
参考文献 178