[發明專利]基于反作用力的光電吊艙穩像控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201711419365.8
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108153345B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 李偉鵬;梁超;張弘
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05D19/02
• 分類號: G05D19/02;B64D47/08
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

1.一種基于反作用力的光電吊艙穩像控制裝置，其特征在于：包括外殼結構部分、測量元件及作動機構，外殼結構部分包括頂蓋(1)、外筒(2)及安裝法蘭(3)；測量元件為加速度計(4)；作動機構包括彈簧(5)、作動器動子安裝筒(6)、作動器動子(7)及作動器定子(8)，作動器動子(7)為音圈電機永磁體及作動器定子(8)為音圈電機線圈；

外殼結構部分中頂蓋(1)安裝于外筒(2)的上端形成作動機構的導向和彈簧連接點；外筒(2)的下端與安裝法蘭(3)固連，安裝法蘭(3)通過外部安裝孔與光電吊艙固連；該部分作為作動器的支座，可對作動機構的運動方向起到約束作用；

測量元件即加速度計(4)安裝于頂蓋(1)的內側，可測量支架即光電吊艙的振動加速度作為ADC控制器的輸入信號；

作動機構中彈簧(5)一端與頂蓋(1)固連，一端與作動器動子安裝筒(6)固連并套在作動器動子安裝筒(6)外圓柱面，作動器動子(7)通過底部安裝孔與作動器動子安裝筒(6)固連作為輔助質量，同時作動器動子安裝筒(6)與外筒(2)內圓柱面接觸并形成滑動副，將作動機構的運動方向約束為圓柱面的軸向，同時為彈簧提供了導向結構；作動器定子(8)與安裝法蘭(3)固連；作動機構為本裝置核心部分，由ADC控制器輸出驅動作動器動子(7)運動，產生的反作用力則通過作動器定子(8)及安裝法蘭(3)作用于光電吊艙，并通過作動器動子(7)與作動器定子(8)之間的電磁阻尼以及彈簧(5)的結構阻尼將振動能量轉化為熱量耗散掉，以抑制光電吊艙的振動；

該裝置所用的控制方法為自適應陷波ADC方法，當光電吊艙處于振動環境下時，加速度計可采得其振動加速度輸入到ADC控制器；ADC控制器通過設計一對與其同頻的單位正弦信號和單位余弦信號作為基底，并以LMS算法對各基底權系數進行調節，擬合出與干擾同頻、正負號相反的補償信號作為控制信號驅動作動器，以達到削弱光電吊艙的振動幅值，提高其成像質量的目的。