基于摩擦模型的反演滑模控制在大型望远镜上的应用

作     者：郭鹏飞 邓永停 王帅 GUO Peng-fei;DENG Yong-ting;WANG Shuai

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 

基　　金：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目(No.065X32CN60) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2017年第25卷第10期

页      码：2620-2626页

摘      要：根据永磁同步电机驱动的大型望远镜转台对指向精度与低速跟踪精度的要求,设计了基于摩擦模型的反演滑模控制器。建立了基于摩擦模型与外部扰动的系统模型;然后,按照反演设计方法,设计了离控制输入最远的子系统,在设计过程中加入滑模控制,从而减小非线性摩擦因素与外部风载等对指向精度与跟踪精度的影响。通过理论仿真和实验研究验证了该方法的有效性。结果显示:所设计的反演滑模控制器具有较好的动态响应,对扰动等不确定性因素具有较强的鲁棒性,当位置阶跃指令为4.6″时,稳态误差为0.048 51″,比传统的PI控制算法减小21.4%;当输入斜率为5(″)/s的位置斜坡指令时,稳态跟踪误差为0.031 26″,比传统的PI控制算法减小30.1%。结果表明提出的方法能够提高望远镜控制系统的指向精度和低速跟踪精度。

主 题 词：摩擦模型 反演滑模控制 永磁同步电机 大型望远镜 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/OPE.20172510.2620

馆 藏 号：203274891...