【摘要】：雙框架磁懸浮控制力矩陀螺(MSCMG)框架伺服系統(tǒng)是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合、非線性的復(fù)雜系統(tǒng),針對(duì)耦合力矩對(duì)框架系統(tǒng)速率伺服性能的影響,以及框架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)解耦之后存在殘余耦合、衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)引起的牽連力矩和非線性摩擦的問(wèn)題,提出了微分幾何法與擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ESO)相結(jié)合的高精度控制方法,在線性化解耦的基礎(chǔ)上對(duì)殘余耦合、牽連力矩及非線性摩擦進(jìn)行觀測(cè)補(bǔ)償以提高框架伺服系統(tǒng)解耦及速率跟蹤性能。仿真結(jié)果表明、由耦合力矩引起的內(nèi)、外框架速率波動(dòng)最大值分別從0.18(°)/s和0.12(°)/s減小到5×10-3(°)/s和4×10-3(°)/s,內(nèi)、外框架正弦角速度跟蹤誤差分別從0.18(°)/s和0.19(°)/s減小到0.005(°)/s和0.004(°)/s。所提出的方法實(shí)現(xiàn)了框架伺服系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)解耦以及非線性摩擦和牽連力矩的補(bǔ)償,提高了框架系統(tǒng)的解耦性能和速率伺服精度。

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