高精度低连接刚度大惯量扫描镜控制系统设计

• 作者: 闵溢龙 王淦泉
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 三轴稳定卫星 大惯量负载 扫描镜 机械谐振 运动控制 控制性能 加速度观测器
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 制导、导航、控制与电子
• 页码范围: 220-229
• 页数: 10页
• 分类号: TP271+.4|P414
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2021.02.010

摘要

针对三轴稳定卫星内低连接刚度条件下的大惯量扫描镜负载在低速摆动时易出现机械谐振的问题,基于电流-速度-位置三闭环控制结构,研究并提出一种有效的易于工程实现的优化控制方法,抑制机械谐振同时提高扫描镜系统的控制性能.首先,根据动力学关系对低刚度连接的电机与扫描镜控制对象建立理论的简化控制模型.然后,分析加速度反馈抑制谐振、提高系统控制性能的原因,并借助电流和位置反馈信号建立加速度观测器获取电机加速度并反馈,仿真分析该方法的优化效果.最后,在实际系统上进行实验检验,对比系统控制误差的变化.结果表明:提出的优化控制方法能够有效地抑制机械谐振,提高系统的控制带宽和动态精度.