為了提高空間天文望遠(yuǎn)鏡精密穩(wěn)像系統(tǒng)中大口徑壓電快擺鏡機(jī)構(gòu)(Fast Steering Mirror,FSM)的控制精度,采用遲滯前饋補(bǔ)償和最優(yōu)PID控制算法相結(jié)合的復(fù)合控制策略。針對(duì)基于廣義Play算子的Prandtl-Ishlinskii (PI)模型可逆性受約束條件限制以及求逆過程中模型參數(shù)估計(jì)誤差累加的問題,提出了一種基于廣義Stop算子的PI逆模型進(jìn)行壓電執(zhí)行器(Piezoelectric Actuator, PZT)遲滯補(bǔ)償。針對(duì)逆遲滯模型的不確定性和直接前饋控制抗干擾能力差的問題,在控制系統(tǒng)中加入最優(yōu)PID閉環(huán)控制器。采用自適應(yīng)差分進(jìn)化算法(Adaptive Differential Evolution, ADE)對(duì)遲滯逆模型參數(shù)和PID控制器參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)并引入混沌搜索機(jī)制來提高ADE算法的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與傳統(tǒng)PI模型解析求逆方法相比,基于廣義Stop算子的PI逆模型能夠更好描述逆遲滯曲線,擬合頻率為1 Hz的遲滯曲線,擬合精度提高78.04%;實(shí)時(shí)跟蹤頻率分別為1、10、20 Hz的大口徑快擺機(jī)構(gòu)目標(biāo)擺動(dòng)位移,復(fù)合控制策略的跟蹤精度相比于直接前饋控制分別提高了38....

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【文章目錄】：
0 引言
1 大口徑壓電快擺鏡機(jī)構(gòu)及其復(fù)合控制
    1.1 大口徑壓電快擺鏡機(jī)構(gòu)
    1.2 復(fù)合控制算法實(shí)現(xiàn)
2 改進(jìn)的廣義PI逆模型及參數(shù)辨識(shí)
    2.1 基于廣義Play算子的PI模型及其逆模型
    2.2 基于廣義Stop算子的PI逆模型
    2.3 自適應(yīng)差分進(jìn)化算法
    2.4 混沌自適應(yīng)差分進(jìn)化算法
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
    3.2 算法比較分析
4 結(jié)論



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