本文關鍵詞： 大口徑射電望遠鏡 系統(tǒng)辨識 抗低頻風擾動 控制器設計軟件　出處：《華南理工大學》2013年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：大口徑射電望遠鏡已廣泛應用于天文觀測等領域。材料科學、結構力學等學科的發(fā)展，使得射電望遠鏡能夠向大型化發(fā)展，但因結構大型化天線指向精度和抗干擾能力問題也隨之而來。 經典控制理論下的控制器如PI控制器設計簡單，在無太多選擇的情況下能夠應用于天線上以改善指向精度和抗干擾能力。但隨著天線指向精度和抗干擾能力要求的提高，經典控制器往往顯得力不從心。特別是當大型天線系統(tǒng)面臨低頻風擾動的復雜環(huán)境時，更無法使系統(tǒng)達到高精度的伺服指標。 因而本文提出了一種基于內模原理的最優(yōu)二次型輸出反饋控制算法，并且專門討論了在此控制算法下，大型天線伺服系統(tǒng)的伺服性能的表現。仿真結果以及現場試驗結果均表明此控制算法在伺服系統(tǒng)的指向精度和抗低頻風擾動方面表現優(yōu)異。 然而，最優(yōu)控制理論應用的前提往往是基于精確的模型。為此，在設計先進控制器前，本文討論了一種基于偽隨機信號的Hankle矩陣辨識法，實現了對系統(tǒng)的精確辨識。 本文最后介紹了一種幫助設計控制器的軟件平臺。 本文討論的系統(tǒng)辨識方法，以及控制器設計算法，都可以為大口徑射電望遠鏡伺服控制系統(tǒng)的設計提供參考。
[Abstract]:Large-aperture radio telescopes have been widely used in astronomical observation and other fields. With the development of materials science, structural mechanics and other disciplines, radio telescopes can be developed to a large scale. However, the problems of pointing accuracy and anti-jamming ability of large-scale antenna are also following. The controller based on classical control theory, such as Pi controller, is simple in design, and can be applied to antenna without too many choices to improve pointing accuracy and anti-jamming ability, but with the increase of antenna pointing precision and anti-interference ability, The classical controller often appears to be unable to do the task, especially when the large antenna system is facing the complex environment of low frequency wind disturbance, it can not make the system achieve the high precision servo index. In this paper, an optimal quadratic output feedback control algorithm based on internal model principle is proposed. The performance of large antenna servo system, simulation results and field test results show that this control algorithm is excellent in pointing accuracy and low frequency wind disturbance resistance of servo system. However, the premise of the application of optimal control theory is usually based on accurate model. Therefore, before designing advanced controller, this paper discusses a Hankle matrix identification method based on pseudorandom signal, and realizes the accurate identification of the system. Finally, a software platform to help design the controller is introduced. The system identification method discussed in this paper, as well as the controller design algorithm, can provide a reference for the design of the servo control system of the large aperture radio telescope.
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH751

【參考文獻】

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本文編號：1506156