在微弧度級的大型望遠(yuǎn)鏡中,抑制振動已經(jīng)成為一項(xiàng)非常關(guān)鍵的技術(shù)。在微弧度級的大型望遠(yuǎn)鏡中,抑制振動已經(jīng)成為一項(xiàng)非常關(guān)鍵的技術(shù)。經(jīng)典的反饋控制方法由于圖像傳感器本身具有采樣頻率低、積分時間長的特點(diǎn)使得控制回路的帶寬受限的原因不能很好地抑制回路中的擾動,尤其是存在范圍廣、能量較大的寬帶擾動。本文基于優(yōu)化的力設(shè)計(jì)理念提出一種擾動抑制的Youla控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法來提高系統(tǒng)的寬帶擾動抑制能力。在可以獲取到寬帶擾動頻率的情況下,該方法通過設(shè)計(jì)合適的Q濾波器去適應(yīng)寬帶擾動,從而達(dá)到抑制擾動的目的。仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相對于傳統(tǒng)的比例-積分控制方法,該方法極大地提高了系統(tǒng)的寬帶擾動抑制能力,增強(qiáng)了系統(tǒng)的閉環(huán)性能。此外,由于此方法模型依賴程度低、易于實(shí)現(xiàn),故可以推廣到許多工程實(shí)際中。 

【文章來源】：光電工程. 2020,47(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

經(jīng)典的控制結(jié)構(gòu)圖

易知0<N<1，當(dāng)N為定值時，Δw會受到ζ、η兩個可調(diào)參數(shù)的影響。當(dāng)控制系統(tǒng)中存在擾動時，調(diào)節(jié)參數(shù)ζ、η使濾波器的寬度可以適應(yīng)擾動的寬度，當(dāng)陷波濾波器的寬度在增加的同時，N=K(jw)就會有更多地向0靠近，由于Q(jw)=1-K(jw),Q(jw)就會更多地向1靠近，也就是說Q(jw)的帶寬會顯著增加。這種趨勢很容易使式(6)不成立，給系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來挑戰(zhàn)。因此，僅用一個帶寬適宜的帶阻濾波器抑制寬帶擾動是不合理的，于是本研究利用多個中心頻率點(diǎn)接近的抑制窄帶擾動的濾波器去抑制寬帶擾動，該種濾波器m Q(jw)可以表示為其中m為抑制窄帶擾動的濾波器的個數(shù)，由式(10)可知：

根據(jù)該寬帶擾動的頻譜圖，我們將寬帶擾動視為擾動中心頻率為6.5 Hz以及8.5 Hz的兩個窄帶擾動，針對這兩個窄帶擾動設(shè)計(jì)式(12)、式(13)所示的兩個陷波濾波器，同時作用抑制系統(tǒng)中存在的寬帶擾動。由上述分析容易得到Q濾波器的表達(dá)式：


本文編號：3096683