基于干扰观测器的航空相机俯角控制系统的研究的开题报告

基于干扰观测器的航空相机俯角控制系统的研究的
开题报告
一、研究背景与意义
随着航空技术的不断发展，航空相机已经成为当今航空领域中不可
或缺的一部分。

相对于传统的地面相机，航空相机具有视野广阔、视线
远距离甚至高速运动目标的能力等特点，因此已广泛用于军事、民用等
各个领域。

而航空相机在拍摄过程中需要控制飞机的俯仰角度，以确保拍摄画
面的稳定和清晰度。

因此，设计一种高精度的航空相机俯角控制系统是
十分重要的。

二、研究内容和目标
本文研究基于干扰观测器的航空相机俯角控制系统，该系统利用干
扰观测器对俯仰角度的干扰进行估计，从而实现对航空相机俯角的控制。

具体研究内容包括：
1. 建立航空相机俯角控制系统的数学模型，包括航空相机运动模型
和俯角控制模型等。

2. 设计干扰观测器来估计俯角控制系统中的干扰。

3. 设计航空相机俯角控制器，根据干扰观测器的估计结果进行控制，实现对航空相机俯角的控制。

4. 进行仿真实验，验证所设计的航空相机俯角控制系统的有效性和
鲁棒性。

本文的主要研究目标是设计一种可靠、高精度的基于干扰观测器的
航空相机俯角控制系统，为航空相机的实际应用提供技术支持。

三、研究方法和技术路线
本文采用以下方法：
1. 理论分析法：对航空相机的运动过程和俯角控制原理进行理论分析，建立数学模型。

2. 控制系统设计法：设计干扰观测器和俯角控制器，并将二者结合设计航空相机俯角控制系统。

3. 数值仿真法：采用Matlab/Simulink软件进行仿真实验，分析控制系统的性能和鲁棒性。

该文的技术路线如下：
1. 建立航空相机俯角控制系统的数学模型。

2. 设计干扰观测器，估计系统中的干扰。

3. 设计俯角控制器，结合干扰观测器输出信号进行控制。

4. 进行数值仿真实验，验证控制系统的有效性和鲁棒性。

四、预期成果
通过本文研究，预期实现以下成果：
1. 建立了基于干扰观测器的航空相机俯角控制系统的数学模型。

2. 设计了干扰观测器和俯角控制器，并将二者结合设计了航空相机俯角控制系统。

3. 将所设计的控制系统进行仿真实验，并分析其性能和鲁棒性。

4. 实现了对航空相机俯角的高精度控制，为航空相机的实际应用提供技术支持。

五、研究计划和进度安排
本文计划从2021年10月开始进行研究，计划完成的进度如下：
第一阶段（2021年10月~2022年1月）：完成文献调研，建立航空相机俯角控制系统的数学模型。

第二阶段（2022年2月~2022年4月）：设计干扰观测器，并完成俯角控制器的设计。

第三阶段（2022年5月~2022年7月）：将所设计的控制系统进行仿真实验，并分析其性能和鲁棒性。

第四阶段（2022年8月~2022年10月）：对实验结果进行总结和分析，撰写研究报告。