航空相机扫描镜系统的线性近似模型辨识

作     者：李军 修吉宏 黄浦 李友一 LI Jun;XIU Ji-hong;HUANG Pu;LI You-yi

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院航空光学成像与测量重点实验室吉林长春130033 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2013年第21卷第7期

页      面：1771-1779页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081203[工学-计算机应用技术] 0835[工学-软件工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2010AA010102) 

主　　题：航空相机 扫描镜 摩擦 随机相位多正弦 线性近似模型 系统辨识 

摘      要：为深入认识摩擦对航空相机扫描镜系统频率响应特性的影响,获得更准确描述该系统真实动态的模型,使用随机相位多正弦信号测量了扫描镜系统的频率响应特性并进行了线性近似参数模型辨识。首先,介绍扫描镜系统辨识的实验平台与激励信号选择。然后,使用奇-奇频率随机相位多正弦信号分别测量扫描镜系统在非激励频率处和激励频率处的输出对输入信号幅值的依赖,从而定量评估摩擦非线性的影响。最后,基于信号采样均值及噪声采样方差、协方差估计辨识了扫描镜系统线性近似参数模型。实验结果表明,扫描镜系统的摩擦非线性主要出现在奇频率处,高于噪声10dB;系统的频率响应特性依输入信号幅值不同而各异,在低于20rad/s频率区该差别尤为显著。由于摩擦非线性影响,扫描镜系统需要使用3阶模型描述;与正弦扫描方法相比,基于多正弦信号激励获得的参数模型可更好地描述扫描镜系统真实动态特性。得到的结果为控制器的设计奠定了基础。