一种基于实时FFT变换的峰值器扰动抑制系统和方法与流程

文档序号:29035758发布日期:2022-02-25 18:34阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于实时fft变换的峰值器扰动抑制系统,其特征在于,包括:pid控制器、峰值器、被控装置、陀螺仪、fft模块;其中:pid控制器,分别与陀螺仪和峰值器连接,用于接收系统给定的初始值和陀螺仪输入的角速度反馈值,并根据角速度反馈值对被控装置进行控制;峰值器,串联在pid控制器与被控装置之间,用于接收fft模块实时计算出来的扰动频率作为输入,对pid控制器进行优化,提高pid控制器的高频开环增益,消除扰动对被控装置的影响;被控装置,分别与峰值器和陀螺仪连接,用于被通过峰值器优化后的pid控制器控制,保证被控装置稳定;还用于将实时角速度发送给陀螺仪;陀螺仪,分别与被控装置和fft模块连接,用于实时获取被控装置角速度,并将获取的角速度传输给fft模块;fft模块,分别与陀螺仪和峰值器连接,用于接收陀螺仪实时发送的角速度,并根据角速度计算当前扰动信号的频率和幅值;将fft模块计算出的频率带入峰值器中,实时对峰值器作用域更新。2.如权利要求1所述的一种基于实时fft变换的峰值器扰动抑制系统,其特征在于,pid控制器,用于接收系统给定的初始值,初始值为0。3.如权利要求1所述的一种基于实时fft变换的峰值器扰动抑制系统,其特征在于,峰值器的传递函数为:其中,ξ1为峰值器第一调整因子,ξ2为峰值器第二调整因子,ξ1>ξ2,ω为需要抑制的频率。4.如权利要求1所述的一种基于实时fft变换的峰值器扰动抑制系统,其特征在于,峰值器对pid控制器的优化,具体包括:仅增大指定频率点的幅频增益,对其他频率无影响;仅改变指定频率点的相频特性,对其他频率无影响。5.如权利要求1所述的一种基于实时fft变换的峰值器扰动抑制系统,其特征在于,被控装置为电吊舱内的光电载荷,陀螺仪固连在光电载荷上,可实时获取光电吊舱的角速度。6.如权利要求1所述的一种基于实时fft变换的峰值器扰动抑制系统,其特征在于,fft模块,通过快速傅立叶变换算法,计算出扰动信号的频率和幅值。7.如权利要求6所述的一种基于实时fft变换的峰值器扰动抑制系统,其特征在于,当控制系统为st32平台时,fft模块可直接调用dsp库函数,以惯性器件采集到的扰动信号作为输入,计算出扰动信号的频率和幅值。8.一种基于实时fft变换的峰值器扰动抑制方法,其特征在于,包括:s100.pid控制器接收系统给定的初始值,并通过给定的初始值对被控对象进行控制;s200.峰值器根据实时频率,对pid控制器进行优化,提高pid控制器的高频开环增益,消除扰动对被控装置的影响,对被控对象进行控制;s300.陀螺仪安装于被控装置,实时获取被控装置角速度,并将角速度实时反馈给fft模块;
s400.fft模块,根据接收的实时角速度,通过快速傅立叶变换算法,计算当前扰动信号的频率和幅值;s500.将fft模块计算出的频率带入峰值器中,实时对峰值器作用域的更新;s600.将陀螺仪反馈的实时角速度值与系统给定的初始值进行比对,实时对系统初始值更新,重复执行s100-s600。9.如权利要求8所述的一种基于实时fft变换的峰值器扰动抑制方法,其特征在于,峰值器的传递函数为:其中,ξ1为峰值器第一调整因子,ξ2为峰值器第二调整因子,ξ1>ξ2,ω为需要抑制的频率。10.如权利要求8所述的一种基于实时fft变换的峰值器扰动抑制方法,其特征在于,被控装置为电吊舱内的光电载荷,陀螺仪固连在光电载荷上,可实时获取光电吊舱的角速度。

技术总结
一种基于实时FFT变换的峰值器扰动抑制系统,包括:PID控制器、峰值器、被控装置、陀螺仪、FFT模块;PID控制器,用于接收系统给定的初始值和陀螺仪输入的角速度反馈值;峰值器,用于接收FFT模块实时计算出来的扰动频率,对PID控制器进行优化;被控装置,用于被通过峰值器优化后的PID控制器控制;还用于将实时角速度发送给陀螺仪;陀螺仪,用于实时获取被控装置角速度,并将获取的角速度传输给FFT模块;FFT模块,用于接收陀螺仪实时发送的角速度,并根据角速度计算当前扰动信号的频率和幅值;将计算出的频率带入峰值器中,实时对峰值器作用域更新。本发明使用基于实时FFT变换的峰值器扰动抑制技术后,可以有效的抑制光电吊舱稳定平台受到的中高频扰动。受到的中高频扰动。受到的中高频扰动。


技术研发人员:黄立 陈杰 吕坤 张红辉 李勋龙 齐哲明 刘蒙
受保护的技术使用者:武汉高德微机电与传感工业技术研究院有限公司
技术研发日:2021.07.20
技术公布日:2022/2/24
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