本文關(guān)鍵詞：基于最優(yōu)PID和LQG算法的空間望遠(yuǎn)鏡大口徑快擺機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)仿真

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【摘要】：空間望遠(yuǎn)鏡在觀測時會受到不確定性擾動,這些擾動的特性為幅值小,頻帶寬,控制難,而且望遠(yuǎn)鏡平臺的振動成分大部分在10 Hz以內(nèi)。為了減小這些低頻振動造成的干擾,對空間望遠(yuǎn)鏡的大口徑FSM系統(tǒng)進(jìn)行控制器設(shè)計使其能夠?qū)Φ皖l擾動具有良好的抑制作用,選擇的控制算法為在ITAE指標(biāo)最優(yōu)情況下的PID算法和帶有積分作用的LQG算法。利用Simulink對系統(tǒng)搭建模型,仿真結(jié)果表明:FSM系統(tǒng)在PID控制器作用下的響應(yīng)時間為0.4 s,在LQG控制器作用的響應(yīng)時間為0.04 s,且都無穩(wěn)態(tài)誤差。利用OICETS衛(wèi)星的振動功率譜密度數(shù)據(jù)對系統(tǒng)的抑制能力進(jìn)行驗證,在低頻段0~10Hz范圍內(nèi):跟蹤模式時,系統(tǒng)在PID控制器作用下,抑制能力為14.5 d B,系統(tǒng)在LQG控制器作用下,抑制能力為32.5 d B;瞄準(zhǔn)模式時,系統(tǒng)在PID控制器作用下,抑制能力為10.3 d B,系統(tǒng)在LQG控制器作用下,抑制能力為23.6 d B。經(jīng)過比較,該大口徑FSM系統(tǒng)在LQG控制器作用下的系統(tǒng)性能明顯優(yōu)于在最優(yōu)PID控制器作用下。
【作者單位】： 中國科學(xué)院大學(xué);中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所;
【關(guān)鍵詞】： 大口徑快擺機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng) 擾動抑制 PID算法 LQG算法
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(40776100)
【分類號】：TH751;TP273
【正文快照】： 在空間進(jìn)行天文觀測可以擺脫大氣影響,具有較低的背景噪聲而且觀測波長范圍廣,望遠(yuǎn)鏡的角分辨率接近衍射極限,所以空間天文望遠(yuǎn)鏡已成為天文觀測的重要手段�？臻g望遠(yuǎn)鏡口徑越大,聚光能力越強(qiáng),分辨率越高,所以大口徑空間望遠(yuǎn)鏡可以獲得更清晰的圖像和更全面的信息�？臻g望遠(yuǎn)鏡

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本文編號：627003