基于子空間法的大型天線伺服系統(tǒng)建模研究.pdf

1、本課題來源于大型天線抗陣風干擾技術(shù)的研究。由于大型天線口徑巨大、容易受陣風干擾，傳統(tǒng)的PID控制器很難滿足控制精度要求。為此項目中采用了LQG控制器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PID控制器。而LQG控制器的設計要以準確的系統(tǒng)模型為基礎(chǔ)。針對大型天線結(jié)構(gòu)復雜，理論建模困難的問題，本文研究應用子空間辨識方法對大型天線進行建模。并對系統(tǒng)辨識建模中如何抑制噪聲的影響進行了深入的探討。在此基礎(chǔ)上，搭建了天線伺服控制實驗平臺，從工程角度進一步驗證子空間方法建模的準

2、確性。本文主要的工作和成果如下：
　　首先本文通過對比子空間辨識方法和傳統(tǒng)的系統(tǒng)辨識方法的差別，考慮大型天線的特性，采用了子空間辨識方法對大型天線進行建模的方案。
　　其次本文詳細闡述了辨識實驗中影響辨識效果的主要因素，給出了設計辨識實驗的相關(guān)原則。在MATLAB環(huán)境下開發(fā)了子空間辨識算法的相關(guān)軟件。以選取的天線模型為例，完成了系統(tǒng)辨識實驗的設計和子空間辨識方法建模過程中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預處理、模型辨識的工作。并采取有效的方

3、法對辨識得到的模型進行了驗證，實驗結(jié)果說明了子空間辨識方法對大型天線建模的可行性。
　　接著本文分析了噪聲在系統(tǒng)辨識中的影響，并對子空間辨識方法在不同信噪比下的辨識效果進行了研究。采用相關(guān)法對數(shù)據(jù)進行預處理，有效的抑制了噪聲對系統(tǒng)辨識的影響，大大改善了系統(tǒng)辨識的效果。
　　最后本文給出了天線伺服控制實驗平臺的設計過程，完成了相應的數(shù)據(jù)采集算法和辨識軟件的開發(fā)。通過實驗得到了系統(tǒng)位置環(huán)的模型，并從辨識模型的預測輸出能力和實際的