大型車載光学望遠鏡サーボシステムは、トルクモーターの歯槽トルクなどの要因による時間変動摂動を受けるため、追従性能が低下する。大型車載光学望遠鏡サーボシステムの摂動耐性を向上させるために、望遠鏡サーボシステムの速度ループなどの補正環節を設計した。モーターの歯槽トルクなどによる周期的摂動および時間変動摂動に対し、電流直接補償、オブザーバ先行補償などの手法を比較し、これらの手法の実際の工学的適用制限を分析した。補償および予測モデルに基づく拡張状態オブザーバによるオンライン摂動推定および補償手法を提案し、サーボシステムのハードウェアフレームを変えずに、システムの既知情報を最大限に活用して補償精度を向上させた。最後に、シミュレーションおよび実験により本手法を検証した。実験結果は、1（°）/sの速度指令追従時に回転速度変動誤差の二乗平均平方根（Root Mean Square、RMS）値が補償なしの0.00760（°）/sから0.00345（°）/sに低下し、相対的に54.6％低減したことを示した。また、1（°）/sの位置ランプ指令追従時に位置追従誤差のRMS値が補償なしの0.997″から0.157″に低下し、相対的に84.3％低減した。したがって、本論文で採用した手法は大型車載光学望遠鏡サーボシステムの摂動耐性を効果的に向上させることができる。

光学望遠鏡;摂動抑制;サーボ制御;オブザーバ