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公开(公告)号：CN112462610B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202011376315.8
申请日：2020-11-30
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种光电跟踪系统的多级多阶滞后校正网络控制方法，采用一种按特定规律排布的多级多阶滞后校正网络，在无需更改已有控制系统框架、不影响系统相对稳定性的条件下，实现光电跟踪系统工作频段内的高精度跟踪及控制参数的自动整定。与现有的光电跟踪控制系统相比，本发明在提高跟踪精度的同时弱化了当前光电跟踪系统中跟踪精度与稳定性之间的矛盾问题，解决了设计人员在设计中的设计依据模糊不清及参数整定难题。
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公开(公告)号：CN111506118B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202010341796.2
申请日：2020-04-27
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05D3/12
Abstract: 本发明公开了一种使用正交解耦力矩驱动的三自由度光电吊舱，该吊舱至少包含以下结构：球关节支撑，正交解耦驱动组，相对姿态检测模块和驱动控制系统，在球关节约束下，稳定平台与载体间可以认为仅存在位移自由度约束；三个方向的旋转自由度通过分布在载体定子与稳定台动子上的正交解耦驱动组进行驱动。通过惯性姿态测量单元，接触或非接触测量方式对稳定平台相对载体的姿态进行测量，结合光电载荷测量得到的目标绝对姿态偏差，馈入驱动控制系统，解算出控制电流加载到球形驱动组中，实现对光轴的稳定跟踪功能。由于正交解耦驱动中，各方向的驱动力矩互相垂直，系统的电流驱动转换效率高，驱动力矩误差低，有利于稳定平台的控制精度提高。
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公开(公告)号：CN109445470B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN201811438522.4
申请日：2018-11-28
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05D3/12
Abstract: 本发明公开了一种基于载体姿态角信息前馈的光电系统视轴稳定方法，解决安装在运动载体上的地平式光电系统在载体存在三轴姿态角振动时的视轴稳定问题。传统的运动载体光电系统，其稳定视轴的方法是在机架俯仰和方位轴向上安装角速率陀螺，通过闭环稳定机架的俯仰和方位轴的指向。而运动载体的振动通常分布于俯仰、方位、滚动三个轴向上，而方位轴陀螺由于正交关系无法测出滚动轴的角振动，因而也就无法抑制其对视轴的扰动。本发明取消了原有光电系统方位、俯仰轴角速度闭环，在方位和俯仰轴上安装编码器，形成角位置闭环，在光电系统基座上安装惯性姿态测量单元，并将载体对视轴的扰动量前馈到方位和俯仰轴的角位置闭环控制器，实现对视轴的稳定。
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公开(公告)号：CN113093551A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110377960.X
申请日：2021-04-08
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种非最小相位系统的双滤波器扰动观测器设计方法，用于解决传统扰动观测器方法在非最小相位系统中出现的系统不稳定，无法抑制扰动的问题。本发明引入正向模型，给出新的扰动观测器框架结构和双滤波器设计方案。本发明从新扰动观测器的框架结构出发，对双滤波器进行稳定性约束，在保证系统稳定的前提下，分析系统的跟踪特性和扰动抑制特性。本发明中的滤波器一采用原有闭环控制器的设计，滤波器二根据滤波器一进行设计，并实现与滤波器一相同的性能。本发明在不改变闭环非最小相位系统的跟踪特性和稳定性的基础上，单独使用任一滤波器，可以把系统扰动抑制能力提升一倍，同时使用双滤波器，可以把系统的扰动抑制能力提升两倍。
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公开(公告)号：CN111796515A
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN202010749225.2
申请日：2020-07-30
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明公开了一种适用于未知输入跟踪系统的改进型双口内模控制方法，用于提升未知输入跟踪系统的跟踪能力和扰动抑制能力，以满足更高精度的跟踪控制需求。标准的双口内模方法要求已知系统的输入信号，因此无法在未知输入跟踪系统中使用。本发明提出一种改进的双口内模控制方法，可以在输入未知的情况下，依然实现双口内模的控制效果，同时提升系统的跟踪能力和扰动抑制能力。本发明突破了标准双口内模控制方法的局限，在输入未知的情况下使用内模控制的思想，有效提升系统的跟踪能力和扰动抑制能力，使未知输入跟踪系统获得更高的跟踪精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111610598A
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN201910136405.0
申请日：2019-02-25
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于强化学习的光纤耦合方法，利用的系统包括倾斜镜、图像采集模块、光功率计、强化学习控制模块。该方法将图像采集模块采集到的图像作为强化学习框架的状态s，将光功率计的功率作为强化学习框架的奖赏r，强化学习控制模块作为智能体，输出控制倾斜镜的控制量为动作a，通过学习，强化学习控制模块控制输出的动作a使得作用于倾斜镜让光功率值达到最大。本发明通过直接从真实环境采集数据训练的连接方式，从而使得强化学习的训练可以直接在真实场景下完成，且完成之后可直接交接控制权，从而最终既避免采集数据、训练模型的麻烦，也避免了训练完成之后部署的适应性问题。
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公开(公告)号：CN109960151A
公开(公告)日：2019-07-02
申请号：CN201910386666.8
申请日：2019-05-10
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种基于模型的鲁棒控制器设计方法，针对被控对象存在的不确定性变化，通过对比期望的闭环模型与实际闭环模型的误差来设计相应的误差权函数，同时还要考虑驱动输入量的限制条件，然后根据这两项性能指标来求解系统的鲁棒控制器。其核心在于利用期望的闭环输出与实际闭环输出的误差来设计误差权函数的方式，以及驱动输入权函数的设计方法。该方法设计简单，鲁棒性能好，能实现指定的闭环带宽，可以有效地保证对象不确定性情况下的系统稳定性能。
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公开(公告)号：CN109917655A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910236260.1
申请日：2019-03-27
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种提高等效滑模控制扰动抑制能力的控制方法。针对当前光电稳定平台的扰动抑制能力不足，无法满足更高精度的稳定控制需求，该方法采用滑模控制器来进行闭环控制，利用滑模控制快速响应、对参数变化及扰动不灵敏的优点，来抑制外界扰动对系统的干扰，从而提高系统的跟踪能力。该方法是从控制算法上对系统进行优化，无需再另加传感器，保证了系统原有特性，并节约了成本；同时，该方法思路清晰，结构简单，在工程易于实现，特别是在一些扰动根本无法测量的情况下，可很好地发挥其鲁棒性好的优势。
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公开(公告)号：CN109901630A
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201910154796.9
申请日：2019-03-01
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明提出了一种基于串联结构的双快速反射镜平台光束稳定装置，用于光电系统在载体存在扰动时的光束稳定。该装置由机械上处于串联关系的两级快速反射镜平台构成：一级平台与载体相连，其柔性支撑具有较低的刚度系数，闭环后在高频段拥有良好的被动扰动抑制能力；二级平台叠放在一级平台之上，其柔性支撑具有较高的刚度，可以将控制系统的带宽提高，在低频段具有较强的主动扰动抑制能力。两级平台协调工作可以在低频段和高频段均具有良好的扰动抑制能力。
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公开(公告)号：CN109782392A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201910144363.5
申请日：2019-02-27
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于改进型随机并行梯度下降算法的光纤耦合方法，旨在解决传统光纤耦合使用并行梯度下降算法收敛速度过慢和稳定性差的问题。该方法首先对光纤耦合的控制量同时施加随机扰动{δui}，然后计算施加扰动后的目标函数光功率J改变量，进而得到目标函数的近似梯度gradl(n)＝δJδul(n)，通过计算近似梯度的一阶矩和二阶矩，得到解决随机并行梯度下降算法的自适应增益，以替代随机并行梯度算法的固定增益，用来迭代更新控制量，最终达到使并行梯度下降算法跳出局部，加快收敛和增加算法稳定性的能力。
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