星間光通信終端粗瞄系統(tǒng)控制方法研究.pdf

1、星間激光通信是自由空間激光通信的方式之一，是構(gòu)建未來(lái)天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。為了成功建立通信鏈路，終端天線通常采用復(fù)合軸控制方法，即粗瞄系統(tǒng)和精瞄系統(tǒng)配合控制。本文主要研究對(duì)象是粗瞄系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)粗瞄系統(tǒng)高精度強(qiáng)魯棒性的位置伺服運(yùn)動(dòng)，克服干擾和參數(shù)攝動(dòng)的影響，設(shè)計(jì)了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變結(jié)構(gòu)控制器，并對(duì)粗瞄控制單元進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。
　　本文首先介紹了星間激光通信的捕獲瞄準(zhǔn)跟蹤過(guò)程，分析了粗瞄系統(tǒng)的組成，對(duì)粗瞄系統(tǒng)的被控對(duì)象直流無(wú)刷電

2、機(jī)建立了數(shù)學(xué)模型，并對(duì)太空中星上環(huán)境對(duì)系統(tǒng)模型參數(shù)攝動(dòng)和外干擾的影響，重點(diǎn)分析了溫度變化導(dǎo)致阻值的攝動(dòng)和摩擦力對(duì)高精度伺服系統(tǒng)的影響。其次為了保證系統(tǒng)的控制精度和魯棒穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了滑模變結(jié)構(gòu)控制器，并與PD控制進(jìn)行仿真圖比較。為了減小抖振，使用飽和函數(shù)代替符號(hào)函數(shù)的準(zhǔn)滑模控制，驗(yàn)證了變結(jié)構(gòu)控制對(duì)參數(shù)攝動(dòng)和外部干擾的強(qiáng)魯棒性。再次為了減少趨近運(yùn)動(dòng)階段時(shí)間，提高位置跟蹤精度，使用積分滑模面。使用自適應(yīng)算法和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估計(jì)參數(shù)變化和干擾的