滑模控制对激光通信程序完善 空间激光通信是以激光束作为信息载体，在空间进行数据传输的一种通信方式，其通信终端主要由激光通信系统和捕获、跟踪、对准（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｔｒａｃｋｉｎｇａｎｄｐｏｉｎｔｉｎｇ，ＡＴＰ）系统两大部分组成［１－３］．在空间激光通信中，不仅要求ＡＴＰ系统能稳定、快速地跟踪对方终端发射的目标光束，还必须将目标光束控制在激光通信链路信号传输误码率要求的范围内，因此要求ＡＴＰ系统具有快速的跟踪能力和非常高的控制精度［４］．而快速跟踪意味着ＡＴＰ系统应具有快速的响应和较宽的控制带宽；控制精度高意味着ＡＴＰ系统的跟踪误差小，二者之间相互矛盾．为解决这一问题，本文中将滑模控制用于ＡＴＰ系统复合控制结构的精跟踪系统中，既增加了ＡＴＰ精跟踪系统的控制带宽，又提高了系统的控制精度，使系统具有较好的稳态性能和动态性能． １ＡＴＰ系统跟踪控制模型 空间激光通信ＡＴＰ系统中的捕获、跟踪和对准功能是以跟踪控制回路为中心，由粗跟踪系统和精跟踪系统完成的．粗、精跟踪系统主要由光电跟踪传感器单元、信号处理控制单元和跟踪伺服机构组成．在粗精复合控制系统中，粗跟踪控制系统的跟踪误差大于精跟踪传感器探测视场时，精跟踪控制系统不起作用；粗跟踪控制系统的跟踪误差小于精跟踪传感器探测视场时，精跟踪控制系统进入跟踪状态，通过精跟踪传感器构成光闭环，进一步校正粗跟踪残余误差．图１为双探测器粗精复合跟踪控制模型［５］．图中Ｅｃｔｓ（ｓ）和Ｅｆｐｓ（ｓ）分别为粗、精跟踪系统光电跟踪探测单元传递函数，Ｄｃｔｃ（ｓ）和Ｄｆｐｃ（ｓ）分别为粗、精跟踪控制器传递函数，Ｇｃｔｐ（ｓ）和Ｇｆｐｐ（ｓ）分别为粗、精跟踪系统的伺服机构和被控对象传递函数；θ ｔ和 θ ｏ分别是粗精复合轴跟踪系统期望的视轴角和实际输出角；θ ｃ和 θ ｆ分别是粗、精跟踪控制回路的输出角；ｅｃ和ｅｆ分别为粗、精跟踪系统的跟踪误差．图１ＡＴＰ系统粗精复合跟踪控制模型Ｆｉｇ．１ＭｏｄｅｌｏｆｃｏａｒｓｅａｎｄｆｉｎｅｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｏｆＡＴＰｓｙｓｔｅｍ由图１可分别得出粗、精跟踪控制回路闭环等效传递函数为Ｇｃｔ（ｓ）＝Ｇｃｔｏ（ｓ）１＋Ｇｃｔｏ（ｓ），（１）Ｇｆｐ（ｓ）＝Ｇｆｐｏ（ｓ）１＋Ｇｆｐｏ（ｓ）．（２）式中：Ｇｃｔｏ（ｓ）为粗跟踪控制回路开环传递函数，Ｇｃｔｏ（ｓ）＝Ｅｃｔｓ（ｓ）Ｄｃｔｃ（ｓ）Ｇｃｔｐ（ｓ...
