赤道式望远镜的变结构PI控制

作     者：王雪峰 张斌 王鸣浩 杨晓霞 李玉霞 吴庆林 WANG Xuefeng;ZHANG Bin;WANG Minghao;YANG Xiaoxia;LI Yuxia;WU Qinglin

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100049 

基　　金：粤港关键领域重点突破项目(2004A10403021) 广东省攻关项目(2006A10401006) 

出 版 物：《重庆理工大学学报（自然科学）》 (Journal of Chongqing University of Technology：Natural Science)

年 卷 期：2020年第34卷第12期

页      码：89-95页

摘      要：为提高赤道式望远镜伺服系统的性能,分析了经典PI控制器的特点,并结合变结构的思想,设计了一种变结构PI控制器(VSPI)。构造了以速度误差为自变量的比例增益函数和以位置误差为自变量的积分增益函数,通过这两个函数,VSPI能够根据误差的变化实时改变其结构和参数。针对某赤道式望远镜的传递函数模型,仿真比较了经典PI和VSPI的控制结果,验证了VSPI的作用,同时在望远镜上进行了实验。实验结果表明:应用VSPI控制器后,赤道式望远镜的1°位置阶跃过渡时间由0.68 s缩短至0.59 s,稳态误差由0.62″RMS减小到0.13″RMS,等效正弦跟踪误差由3″RMS减小到1.87″RMS。采用变结构PI控制器的伺服系统性能明显提高,满足赤道式望远镜跟踪精度高、响应速度快的要求。

主 题 词：赤道式望远镜 变结构 PI控制器 位置控制 速度控制 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.12.012

馆 藏 号：203101683...