机械工程学报

作者：郑怀航, 王军政, 刘冬琛, 汪首坤

单位：1. 北京理工大学复杂系统智能控制与决策国家重点实验室 北京 100081;2. 北京理工大学伺服运动系统驱动与控制工信部重点实验室 北京 100081

关键词：稳定平台,自抗扰控制,前馈,姿态预测；

基金：国家自然科学基金资助项目（51675041）。

针对并联式结构平台姿态稳定时对高频扰动信号跟踪的响应滞后以及负载、摩擦力等非线性因素等影响稳定精度问题，提出了一种融合前馈与姿态预测的并联稳定平台自抗扰控制（Active disturbance rejection control，ADRC）控制策略。通过对电动伺服缸、平台运动学建模，得到了电动伺服缸状态方程和平台稳定时电动缸位移与电动机电流控制量转化关系。基于ADRC扩张状态观测器对伺服电动缸在时变摩擦力和负载力等干扰下进行观测并补偿，并采用非线性跟踪微分器改善控制过程中电动机的超速报警与快速性之间的矛盾。最后将姿态预测方程与前馈控制相结合，提高了系统的响应速度，减小了稳定平台跟踪误差。在具有俯仰、横滚和垂直平移三个自由度的并联式稳定平台上进行仿真与试验，相比传统PID或ADRC控制方法，提出的控制策略不仅使稳定平台有很强的抗负载扰动能力，而且具有更快的响应速度和更高的稳定精度。

来源：2021年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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