本文關(guān)鍵詞：基于最優(yōu)PID和LQG算法的空間望遠(yuǎn)鏡大口徑快擺機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)仿真

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【摘要】：空間望遠(yuǎn)鏡在觀測(cè)時(shí)會(huì)受到不確定性擾動(dòng),這些擾動(dòng)的特性為幅值小,頻帶寬,控制難,而且望遠(yuǎn)鏡平臺(tái)的振動(dòng)成分大部分在10 Hz以?xún)?nèi)。為了減小這些低頻振動(dòng)造成的干擾,對(duì)空間望遠(yuǎn)鏡的大口徑FSM系統(tǒng)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)使其能夠?qū)Φ皖l擾動(dòng)具有良好的抑制作用,選擇的控制算法為在ITAE指標(biāo)最優(yōu)情況下的PID算法和帶有積分作用的LQG算法。利用Simulink對(duì)系統(tǒng)搭建模型,仿真結(jié)果表明:FSM系統(tǒng)在PID控制器作用下的響應(yīng)時(shí)間為0.4 s,在LQG控制器作用的響應(yīng)時(shí)間為0.04 s,且都無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差。利用OICETS衛(wèi)星的振動(dòng)功率譜密度數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)的抑制能力進(jìn)行驗(yàn)證,在低頻段0~10Hz范圍內(nèi):跟蹤模式時(shí),系統(tǒng)在PID控制器作用下,抑制能力為14.5 d B,系統(tǒng)在LQG控制器作用下,抑制能力為32.5 d B;瞄準(zhǔn)模式時(shí),系統(tǒng)在PID控制器作用下,抑制能力為10.3 d B,系統(tǒng)在LQG控制器作用下,抑制能力為23.6 d B。經(jīng)過(guò)比較,該大口徑FSM系統(tǒng)在LQG控制器作用下的系統(tǒng)性能明顯優(yōu)于在最優(yōu)PID控制器作用下。
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院大學(xué);中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所;
【關(guān)鍵詞】： 大口徑快擺機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng) 擾動(dòng)抑制 PID算法 LQG算法
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(40776100)
【分類(lèi)號(hào)】：TH751;TP273
【正文快照】： 在空間進(jìn)行天文觀測(cè)可以擺脫大氣影響,具有較低的背景噪聲而且觀測(cè)波長(zhǎng)范圍廣,望遠(yuǎn)鏡的角分辨率接近衍射極限,所以空間天文望遠(yuǎn)鏡已成為天文觀測(cè)的重要手段�？臻g望遠(yuǎn)鏡口徑越大,聚光能力越強(qiáng),分辨率越高,所以大口徑空間望遠(yuǎn)鏡可以獲得更清晰的圖像和更全面的信息。空間望遠(yuǎn)鏡

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：627003