大型射电望远镜伺服控制算法的抗扰动性研究

发布时间：2018-01-03 21:50

本文关键词：大型射电望远镜伺服控制算法的抗扰动性研究　出处：《西安电子科技大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：新世纪国内外对深空宇宙领域越来越重视,伴随科研需求的增长以及射电望远镜技术的日异月新,各国争相建立许多形式各异的射电望远镜来发展自身的科学技术。新一代的射电望远镜分辨率高,工作波段也越来越宽,使其整体结构设计趋向大型化,结构的柔性特性明显增强,并且存在外界低频风扰动,这些问题对天线控制系统提出了更高的指向精度、跟踪精度及鲁棒性等的要求,对工程师设计和控制射电望远镜方面带来了更多的技术难度。本论文主要针对风扰问题,研究大型射电望远镜各种伺服控制算法的抗扰动能力,并在此分析研究的基础上设计合理有效满足需要的控制器。首先,研究国内外现有的天线伺服控制算法LQG算法以及基于LQG算法改进的PI+LQG算法,并进行仿真和半实物平台的控制实验。由于阵风扰动是天线系统实际工作中主要的扰动源,本文模拟天线系统的地理环境分别建立以风力、风力矩和风速三种不同形式的天线阵风数学模型,针对本文研究的对象,采用第三种风速形式的阵风模型进行研究。最后,针对实际天线控制对象存在的不可忽略的模型不确定和外界阵风干扰等实际问题,设计效果良好的混合灵敏度控制器。通过现有的伺服实验平台仿真比较LQG控制器、PI+LQG控制器以及本文设计的控制器的控制精度和对风扰的控制效果。实验结果验证了本文设计的控制器可以有效的控制对象,抵抗扰动,较之前两种控制器有着良好的鲁棒性。
[Abstract]:This paper studies the anti - disturbance ability of various servo control algorithms of large - scale radio telescope at home and abroad in the new century , with the increase of the demand of scientific research and the new technology of radio telescope .

【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH751

【参考文献】