大型天線伺服系統(tǒng)建模與抗風(fēng)擾控制.pdf

1、大型天線增益高、波束窄，在天文觀測、航天測控等領(lǐng)域具有重要的作用。為了提高其分辨率，要求工作頻率不斷提升，從而對指向精度提出了越來越高的要求。由于迎風(fēng)面積大、固有頻率低，隨機風(fēng)擾對露天工作大型天線的指向精度有著顯著的影響，已成為制約大型天線性能提高的重要因素之一。
　　本文針對風(fēng)擾引起大型天線柔性變形從而導(dǎo)致指向誤差增大的問題，研究了抗風(fēng)擾控制策略與方法。首先，分析了天線結(jié)構(gòu)變形引起的指向誤差，建立了天線的柔體動力學(xué)模型并進(jìn)行模型

2、縮聚，解決了面向指向控制的大型天線建模問題。其次，應(yīng)用上述模型設(shè)計了 LQG(Linear-Quadratic-Gaussian)抗風(fēng)擾控制器，并以7.3 m實驗天線為例分析了其抗風(fēng)擾性能和動態(tài)性能。最后，針對天線模型參數(shù)的不確定性問題設(shè)計了基于干擾觀測器的自適應(yīng)滑?？刂破鳎D(zhuǎn)動慣量、阻尼不確定的天線跟蹤性能進(jìn)行仿真驗證。結(jié)果表明，與 PID控制相比，基于LQG控制的天線伺服控制系統(tǒng)，抗風(fēng)擾性能可大幅提高；基于干擾觀測器的滑?？刂破?/p>