光电跟踪系统的摩擦模型辨识与补偿策略研究

作者：刘云哲; 董岩^*; 王伟; 宋建林

来源：红外与激光工程, 2023, 52(11): 214-222.

DOI：10.3788/irla20230151

• 光电跟踪系统
• Stribeck摩擦模型
• 最小二乘法
• 粒子群算法
• 扰动分离自抗扰

光电跟踪系统在运行中受到摩擦力矩的影响导致在跟踪过程中产生抖动以及爬坡等现象，严重影响跟踪精度。为提升跟踪精度，结合Stribeck摩擦力矩提出一种最小二乘法与粒子群算法(PSO)结合辨识的方法，建立摩擦模型并使用扰动分离自抗扰(DSADRC)算法进行补偿。首先对转台系统进行建模，分析摩擦对系统的扰动；其次根据Stribeck摩擦模型的特点通过恒转速—力矩实验测得数据，使用最小二乘法与粒子群算法对力矩数据进行辨识，建立起Stribeck模型并将模型等效进系统中；最后使用扰动分离自抗扰控制算法对摩擦模型进行补偿。实验结果表明：最小二乘法与粒子群算法相结合辨识得到的摩擦模型与实测数据之间的平均误差为3.4%，扰动分离自抗扰在单边最大速度误差方面相较于PID控制与经典自抗扰控制分别下降了77.72%和58.78%，在摩擦力矩抑制方面与PID控制和经典自抗扰控制相比分别提升了73.59%和60.59%。

• 单位
  长春理工大学; 电子信息工程学院