Para atender aos requisitos de rastreamento do telescópio de grande campo de visão de 2,5 m, foi proposto um método de projeto de controle em três laços fechados para o servo do eixo principal do telescópio. Um sinal senoidal foi injetado na entrada do loop de corrente ajustado para testar a característica de frequência de malha aberta do loop de velocidade do servo do eixo principal. Com base na frequência de ressonância, foi projetado um filtro estrutural para suprimir a ressonância mecânica, alcançando uma largura de banda de malha fechada mais alta. Por fim, com base no modelo de controle identificado, foi projetado um controlador linear anti-perturbação para o loop de velocidade e um controlador proporcional para o loop de posição. O loop de velocidade, baseado em um observador de estado expandido linear, estima perturbações e compensa seus efeitos, podendo alcançar maior precisão de rastreamento em baixas velocidades. Para resolver o problema de busca rápida, o processo de transição foi planejado com base na velocidade máxima permitida e na aceleração do equipamento, usando um diferenciador de rastreamento mais rápido discreto. Os resultados experimentais mostram que: em comparação com o controle PI, o controle linear anti-perturbação reduziu o tempo de busca rápida com ângulo de campo de visão de 1,24° do telescópio de grande campo de 2,5 m de 1,6 s para 1,0 s; o valor RMS do erro de guia senoidal equivalente com velocidade de 2 (°)/s e aceleração de 1 (°)/s² foi reduzido de 1,08″ para 0,60″; com uma curva de rampa de posição com inclinação de baixa velocidade de 0,0001 (°)/s, o erro quadrático médio do estado estacionário de rastreamento de posição foi reduzido de 0,0158″ para 0,0106″. O controle linear anti-perturbação pode satisfazer os requisitos de busca rápida de alta eficiência e rastreamento preciso em baixa velocidade para telescópios de grande campo de visão.

Telescópio de grande campo;Anti-perturbação linear;Características de frequência;Filtro estrutural;Diferenciador de rastreamento mais rápido