[发明专利]一种提高倾斜镜控制系统扰动抑制能力的控制方法

权利要求书

1.一种提高倾斜镜控制系统扰动抑制能力的控制方法，其特征在于：其具体实施步骤如下：

步骤(1)：在控制系统中安装加速度传感器，用以敏感系统在惯性空间中运动的加速度；

步骤(2)：通过一次积分原理，将加速度信号积分成虚拟速度信号，模拟控制系统的真实速度信号；

步骤(3)：通过二次积分原理，将加速度信号积分成虚拟位置信号；其中利用加速度传感器信号通过二次积分原理，实现虚拟位置信号；

加速度信号积分实现虚拟位置信号的原理如下：

其中，和分别代表T_k和T_k+1时刻的虚拟位置信号，代表T_k时刻的虚拟速度信号，和分别对应T_k和T_k+1时刻的加速度信号，T_a为加速度信号的采样周期；

步骤(4)：将位置传感器的真实位置数据与虚拟位置信号作差，求出相应的位置积分误差，再对位置积分误差进行微分运算求出虚拟速度的初始速度校正量，最后在每次CCD新的数据信号来临时，用初始速度校正量修正积分公式中的虚拟初始速度；

步骤(5)：通过频率响应测试仪可对平台的加速度频率对象特性进行测试，输入为控制器输出值，输出为加速度计采样值，从而可获得较高精度的加速度对象模型G_a(s)；

步骤(6)：在获取到对象模型G_a(s)基础上，设计加速度控制器C_a(s)实现加速度闭环，然后设计速度控制器C_v(s)实现虚拟速度反馈闭环，最后利用CCD位置传感器实现位置控制器C_p(s)和位置闭环，这样就实现了三环闭环控制。

2.根据权利要求1所述的一种提高倾斜镜控制系统扰动抑制能力的控制方法，其特征在于：步骤(2)中利用加速度传感器信号通过一次积分原理，实现虚拟速度信号，模拟控制系统的真实速度信号；

加速度信号积分实现虚拟速度信号的原理如下：

假定

其中，和分别对应T_k和T_k+1时刻的虚拟速度信号，和分别对应T_k和T_k+1时刻的加速度信号，T_a为加速度信号的采样周期。

3.根据权利要求1所述的一种提高倾斜镜控制系统扰动抑制能力的控制方法，其特征在于：步骤(4)中计算出虚拟位置值和真实位置传感器信号之间的误差，再通过微分原理，求出虚拟速度的初始速度校正量，然后在每次执行步骤(2)时，根据初始速度校正量，修正积分公式中的虚拟初始速度；

在CCD位置传感器的一个采样周期T_p内，根据CCD的位置信号B和虚拟位置信号θ，可以求出积分运算时的初始速度δ修正后的初始速度δ'，具体公式如下：

在CCD位置传感器的一个采样周期内，速度的积分增量公式如下：

其中，Δw代表速度在一个位置传感器采样周期内的增量；T_a代表加速度信号的采样周期；分别表示T₁,T_k,T_N时刻的加速度信号，T₁指初始时刻；T_N指末端时刻；

因此，虚拟速度w的校正公式如下：

w＝δ'+Δw。