1、具備快速、精準掃描功能的遙感相機廣泛地應用于軍事偵查、精準打擊、主動搜索、野外救援、氣流觀測、氣象預報等領(lǐng)域。由于遙感相機工作在失重環(huán)境下，微小的擾動有可能帶來極大的負面影響，因此對遙感相機姿態(tài)控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)提出更高的要求。由于遙感相機姿態(tài)控制軸系間的運動耦合影響以及控制策略的低速控制性能和位置定位精度的欠缺，目前的遙感相機姿態(tài)控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)依然有待提升。
　　為了改善遙感相機姿態(tài)控制系統(tǒng)的控制精度，實現(xiàn)遙感相機的精準定位

2、掃描，本文開展了基于改進型自抗擾控制策略和動平衡機械機構(gòu)解耦協(xié)同作用的遙感相機姿態(tài)高精度控制系統(tǒng)研究。首先建立了遙感相機姿態(tài)控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，包括:動平衡機械解耦機構(gòu)的模型，系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)（永磁同步電機）的電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)數(shù)學模型。其次設(shè)計了遙感相機姿態(tài)控制系統(tǒng)的動平衡機械解耦機構(gòu)。該機械機構(gòu)中，電機定子的反向扭矩通過增速器逐級傳遞，反向驅(qū)動角動量平衡輪獲得與電機轉(zhuǎn)子驅(qū)動遙感相機主軸的角動量方向相反、量值相等的反向角動量，實現(xiàn)機構(gòu)

3、內(nèi)部角動量平衡，完成軸系間運動耦合的解耦。然后研究了改進型自抗擾控制策略。該控制策略因為采用了大量的非線性函數(shù)，是一種非線性控制策略。通過仿真和計算，研究設(shè)計了一個可以實現(xiàn)平穩(wěn)切換的新型非線性函數(shù)，基于該函數(shù)對傳統(tǒng)自抗擾控制器的核心組成部分:擴張狀態(tài)觀測器和非線性狀態(tài)誤差反饋控制律進行了改進。同時設(shè)計了跟蹤微分器和擾動補償裝置，進而設(shè)計了改進型自抗擾控制策略。在改進型自抗擾控制策略中，跟蹤微分器用來安排過渡過程，跟蹤系統(tǒng)的狀態(tài)及狀態(tài)的各

4、階微分，克服超調(diào)和快速的矛盾，提供優(yōu)質(zhì)輸入;改進型擴張狀態(tài)觀測器，用來觀測控制系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)和由非線性因素、模型不確定性和外部擾動等組成的一個擴張狀態(tài)，改善系統(tǒng)可控性;非線性狀態(tài)誤差反饋控制律，用來抑制殘余誤差，提供最優(yōu)控制量;擾動補償裝置，用來線性補償總擾動、轉(zhuǎn)換系統(tǒng)為積分串聯(lián)型。對改進型自抗擾控制策略進行了仿真驗證，結(jié)果表明改進型自抗擾控制策略比傳統(tǒng)自抗擾控制策略和傳統(tǒng)PI控制具備更好的跟蹤能力、更快的響應速度、更小的超調(diào)。最后本文

5、設(shè)計了基于改進型自抗擾控制策略和動平衡機械機構(gòu)解耦協(xié)同作用的遙感相機姿態(tài)控制系統(tǒng)。主要內(nèi)容包括遙感相機姿態(tài)控制系統(tǒng)的電流環(huán)改進型自抗擾控制器、速度環(huán)改進型自抗擾控制器和位置環(huán)改進型自抗擾控制器，并分別進行了仿真驗證和實驗驗證。由于動平衡機械機構(gòu)消除了遙感相機姿態(tài)控制軸系間的運動耦合，改進型自抗擾控制策略不依賴于被控對象的數(shù)學模型，實時估計并補償了各類擾動，不僅控制了系統(tǒng)的狀態(tài)，也控制了狀態(tài)的各階微分，實現(xiàn)了高性能控制。因此，仿真結(jié)果和實