自己擾乱抑制制御に基づく2.5m望遠鏡主軸サーボ制御システム

LIU Yang ,  

LI Hongwen ,  

DENG Yongting ,  

WANG Shuai ,  

FEI Qiang ,  

YANG Xiaoxia ,  

CAO Yuyan ,  

摘要

2.5m大視野望遠鏡の追尾要求を満たすために、望遠鏡主軸サーボ三重閉ループ制御設計手法を提案した。調整された電流ループ入力端に正弦波信号を注入し、掃引試験により主軸サーボ速度ループの開ループ周波数特性を検証した。共振周波数に基づき構造フィルタを設計し、機械的共振を抑制してより高い閉ループ帯域幅を達成した。最後に、識別された制御モデルに基づき、速度ループ線形自己擾乱抑制制御器および位置ループ比例制御器を設計した。速度ループは線形拡張状態オブザーバに基づき摂動を推定し、その影響を補償して低速追尾精度を向上させる。高速探索問題を解決するため、機器の許容最大速度および加速度に基づき、離散最速追尾微分器を用いて遷移過程を配置した。実験結果は以下の通りである。線形自己擾乱抑制制御はPI制御と比較して、2.5m大視野望遠鏡の1.24°視野角高速ステップ探索時間を1.6秒から1.0秒に短縮した。速度2(°)/秒、加速度1(°)/秒2の等価正弦誘導の誤差二乗平均平方根値を1.08″から0.60″に低減した。低速追尾傾斜0.0001(°)/秒の位置梯子曲線において、位置追尾定常誤差二乗平均平方根値を0.0158″から0.0106″に減少させた。線形自己擾乱抑制制御は大視野角天文望遠鏡の高効率高速探索および低速精密追尾の要求を満たすことができる。

关键词

大視野望遠鏡;線形自己擾乱抑制;周波数特性;構造フィルタ;最速追尾微分器

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