高精度激光追踪控制方法研究

作者：陈洪芳^*; 孙若水; 何瑞彬; 宋辉旭^*

来源：中国激光, 2022, 49(23): 78-85.

• 测量
• 激光追踪测量
• 永磁同步电机
• 电流预测控制
• 非线性扩张状态观测器

为了实现激光追踪控制系统永磁同步电机的快速响应、高稳态精度、高鲁棒性控制，提出了一种基于改进型非线性扩张状态观测器(NESO)的激光追踪测量控制方法，采用电流预测控制算法提高了系统的动态响应速度，利用改进型NESO消除非线性扰动的干扰，提高了激光追踪控制系统的稳定性和鲁棒性。设定激光追踪控制系统可以实现1 m内猫眼反射镜1 m/s的跟踪，此时电机转速为955 r/min。实验结果表明，当电机转速为955 r/min时，稳态误差为1.7 r/min,速度稳定后向电机添加0.1 N·m的外加负载，速度降幅为1.85%。相较传统的比例积分(PI)控制方法，在转速超调量相同的情况下，改进型NESO控制方法的稳态误差更小，响应速度更快，速度回复更稳定，控制系统整体的抗干扰能力更强。

• 单位
  北京工业大学