三轴转台动力学解耦：干扰观测器与重复控制结合的方法

"一种基于干扰观测器的重复控制解耦方法 (2012年)，作者：赵钢，刘娟，发表于《哈尔滨理工大学学报》第17卷第6期，2012年12月。" 这篇论文探讨的是在三轴转台控制系统中的动态解耦策略，主要涉及了自然科学领域中的控制理论与应用。作者针对特定型号的三轴转台，首先深入分析了系统中存在的速度耦合和力矩耦合问题，这通常是导致多轴系统性能下降和精度损失的主要因素。为了解决这个问题，他们提出了一个结合干扰观测器和重复控制技术的创新方法。 干扰观测器在控制系统中起到关键作用，它能够实时估计并补偿由于外部扰动和内部非线性引起的不确定性。在此文中，干扰观测器被用作反馈控制器，它可以有效地抵消由动力学耦合产生的影响，从而增强了系统的鲁棒性。然而，仅仅依靠干扰观测器可能无法完全消除耦合干扰，因此作者进一步引入了重复控制策略。 重复控制是一种先进的控制技术，通过在控制回路中引入周期性补偿，能有效抑制周期性干扰和稳态误差。在三轴转台系统中，增设重复控制器可以进一步增强对耦合干扰的抑制效果，提升系统的稳定性和精度。这种方法使得三轴转台能够在面对各种耦合作用时，仍能保持良好的定位精度，满足高精度控制的要求。 仿真结果显示，这种耦合抑制策略是有效的，证实了所提出的控制方案在实际应用中的可行性。通过对比和分析，可以得出结论，基于干扰观测器的重复控制解耦方法能显著提高三轴转台的动态性能，使其在复杂环境下仍能保持高精度的运动控制。 该论文提出的控制策略对于多轴转台系统具有重要的理论价值和实践意义，尤其是在需要高精度定位的航天、军事或精密制造等领域，这种技术的应用将有助于提升设备的整体性能和稳定性。同时，这也为其他类似系统的控制设计提供了有价值的参考和启示。