基于扰动力矩观测器的大口径望远镜低速控制

• 作者: 刘京 李洪文 王建立 邓永停
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 大口径望远镜 低速跟踪 转动惯量辨识 加速度估计 扰动力矩观测器
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 地基大口径光学工程
• 页码范围: 2636-2644
• 页数: 9页
• 分类号: TH743|TP273
• 字数: 3469字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20172510.2636

摘要

为了增强大口径望远镜跟踪架伺服控制系统的抗扰动性能,提高其低速跟踪精度,提出了基于扰动力矩观测器的力矩补偿方法.该方法采用改进的加减速法控制转台的加减速时间,使得望远镜转台微震;通过测量电机的速度和电流响应曲线,辨识获得望远镜转台的转动惯量.然后,设计了望远镜转台的加速度估计器,根据编码器位置反馈数据,采用双积分和PD控制的方法,估计出当前系统的加速度.最后,基于转动惯量辨识和加速度估计,设计了扰动力矩观测器,根据电机的电流和转台的加速度,计算出外部的扰动力矩,并将扰动前馈补偿到电流控制器的输入端,以修正电流输入参考值.在2m望远镜控制系统中对扰动观测器的性能进行了实验验证,结果表明,加入扰动力矩观测器补偿后,在跟踪斜率为0.36(″)/s的位置斜坡时,跟踪误差值(RM S)由0.0127″减小到0.0073″;相比未加入扰动力矩观测器的补偿方法,望远镜的低速跟踪抖动明显减小,提高了伺服系统的低速跟踪精度,实现了对目标的平滑、稳定跟踪.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王建立	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	158	1834	23.0	32.0
2	李洪文	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	76	784	17.0	25.0
3	邓永停	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	35	365	11.0	18.0
4	刘京	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	17	170	8.0	13.0