二自由度鲁棒IMC控制器设计

来源：电子测量技术杂志2015年第10期北京时间：

作者：王伟兴，赵华鹤，王福超

摘要：在航空稳定平台中，为了解决扰动力矩对于视轴稳定性的影响,在鲁棒IMC控制原理的基础上，利用局部干扰观测器思想进行改进。结合二自由度控制思想，通过引入一组与误差量无关的控制器，将扰动抑制和跟踪精度分离，在保证控制系统鲁棒性的前提下，提高了稳定平台的抗干扰能力和稳定跟踪能力。对于本文方法进行了仿真和物理实验，设计实验如下：1）平台外框架不动，内框架以0.5 Hz，1°/s的正弦信号运动;2）外框架以1 Hz，6°/s的正弦信号作为速度扰动，内框架在补偿轴系摩擦力矩的前提下保持稳定。实验结论：二自由度鲁棒内膜控制系统有效的克服了轴系摩擦力矩所带来的影响，使得控制系统具有更好的输入响应特性，并将平台稳定精度从0.03°提升到0.004°，证明了本方法在保证良好输入响应特性的前提下，提高其抗干扰能力。

关键词：IMC控制;扰动抑制;二自由度控制;局部干扰观测器

基金资助：国家863高技术研究发展计划重点（2013AA122102）资助项目