تحليل أداء محرك السيرفو للمحور الرئيسي لتلسكوب ذي فتحة كبيرة بقيادة متعددة المحركات المتزامنة
摘要
استجابةً لمتطلبات نظام التحكم بالمحور الرئيسي للجيل القادم من التلسكوبات الأرضية فائقة الكبر، تم اقتراح طريقة تحكم تعتمد على القيادة المتزامنة بعدة محركات. تم تقديم مكونات الأجهزة لنظام التحكم بناءً على تلسكوب بحجم 4 أمتار، وتصميم بنية تحكم متزامنة بعدة محركات تعتمد على ناقل EtherCAT. تم تقديم طريقة معايرة المعلمات ونتائج اختبار لمحركات الحث الدائمة المنحنية المقطعية للقسم الأفقى (Segmented Arc Permanent Magnet Synchronous Motors، SAPMSM) ومحركات التثبيت للرأس. تم تصميم حلقة السرعة كنظام ثانوي مثالي، ومن خلال إدخال مرشحات هيكلية وخوارزمية مقاومة التشبع، تم تحقيق إخراج سرعة سريع وبدون تجاوز. علاوة على ذلك، وفيما يتعلق بقياس تقلبات العزم، تم اقتراح طريقة تحليل كمية تعتمد على تيار العزم، ومن خلال مطابقة زاوية الطور الكهربائي للمحرك تم تقليل تقلبات العزم، وأدخل مراقب حالة التوسع لتحقيق تعويض تغذوي لتقلبات العزم. أظهرت النتائج التجريبية أن التلسكوب يعتمد طريقة القيادة المباشرة، وتردد الرنين من الدرجة الأولى لهيكل التعقب لا يقل عن 20 هرتز، وهيكل القيادة المزدوج للمحور الرأسي يتمتع بخصائص ترددية أفضل، وحلقة سرعة نظام السيرفو لا تقل عرض النطاق الترددي عن 6 هرتز، ويمكن للتلسكوب تحقيق إخراج سرعة سريع وبدون تجاوز في كلا من المنطقة الخطية للسرعة الصغيرة والمنطقة غير الخطية للسرعة الكبيرة. بعد تطبيق خوارزمية تعويض التغذية الأمامية لتقلبات العزم، انخفض تقلب سرعة المحور الرأسي من 0.000868 درجة/ث إلى 0.000341 درجة/ث، وتحسنت استقرارية السرعة بشكل ملحوظ. يمكن لنظام التحكم بالسيرفو للمحور الرئيسي متعدد المحركات المتزامنة هذا تلبية متطلبات التحكم الدقيق للتلسكوبات ذات الفتحة الكبيرة، ويمكن أن يوفر مرجعًا لتصميم أنظمة تحكم لتلسكوبات أكبر في المستقبل.
关键词
تلسكوب أرضي;محرك مغناطيسي دائم متزامن;قيادة متزامنة;ناقل EtherCAT;مقاومة التشبع;مراقب حالة التوسع;تقلبات العزم