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拼接镜面望远镜位移促动器系统的自抗扰控制

李浩 张振超 李国平 杜福嘉 张惠

李浩, 张振超, 李国平, 杜福嘉, 张惠. 拼接镜面望远镜位移促动器系统的自抗扰控制[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(2): 218005-0218005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0218005
引用本文: 李浩, 张振超, 李国平, 杜福嘉, 张惠. 拼接镜面望远镜位移促动器系统的自抗扰控制[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(2): 218005-0218005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0218005
Li Hao, Zhang Zhenchao, Li Guoping, Du Fujia, Zhang Hui. Active disturbance rejection control of position actuator system for segmented mirror telescope[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(2): 218005-0218005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0218005
Citation: Li Hao, Zhang Zhenchao, Li Guoping, Du Fujia, Zhang Hui. Active disturbance rejection control of position actuator system for segmented mirror telescope[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(2): 218005-0218005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0218005

拼接镜面望远镜位移促动器系统的自抗扰控制

doi: 10.3788/IRLA201948.0218005
基金项目: 

国家自然科学基金(U1331204);国家重点基础研究发展计划(2015CB857100)

详细信息
    作者简介:

    李浩(1990-),男,博士生,主要从事主动光学控制技术方面的研究。Email:hli@niaot.ac.cn

  • 中图分类号: TP273

Active disturbance rejection control of position actuator system for segmented mirror telescope

  • 摘要: 针对拼接镜面望远镜主动光学控制技术的要求,设计了一种改进型自抗扰控制器以改善位移促动器系统的位置跟踪性能和提高抗扰动能力。首先,建立了拼接镜面位移促动器系统及扰动风载的数学模型;设计了改进型自抗扰控制器,并给出了控制器参数选择的方法。其次,对位移促动器控制系统进行了仿真分析,验证了控制器的可行性。最后,利用风载扰动模拟装置,在位移促动器系统中引入扰动,并对比改进型自抗扰控制器与线性自抗扰控制器以及PID控制器控制性能。实验结果表明,改进型自抗扰控制器系统阶跃跟踪的稳定时间为201 ms,稳态均方差为7.1 nm,无超调;风载干扰实验中,改进型ADRC的最大偏差值为38.8 nm,稳态均方差为7.6 nm,改进型ADRC的性能明显优于线性自抗扰控制器和PID控制器,对提高位移促动器系统的性能有较高的实用性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-10
  • 修回日期:  2018-10-20
  • 刊出日期:  2019-02-25

拼接镜面望远镜位移促动器系统的自抗扰控制

doi: 10.3788/IRLA201948.0218005
    作者简介:

    李浩(1990-),男,博士生,主要从事主动光学控制技术方面的研究。Email:hli@niaot.ac.cn

基金项目:

国家自然科学基金(U1331204);国家重点基础研究发展计划(2015CB857100)

  • 中图分类号: TP273

摘要: 针对拼接镜面望远镜主动光学控制技术的要求,设计了一种改进型自抗扰控制器以改善位移促动器系统的位置跟踪性能和提高抗扰动能力。首先,建立了拼接镜面位移促动器系统及扰动风载的数学模型;设计了改进型自抗扰控制器,并给出了控制器参数选择的方法。其次,对位移促动器控制系统进行了仿真分析,验证了控制器的可行性。最后,利用风载扰动模拟装置,在位移促动器系统中引入扰动,并对比改进型自抗扰控制器与线性自抗扰控制器以及PID控制器控制性能。实验结果表明,改进型自抗扰控制器系统阶跃跟踪的稳定时间为201 ms,稳态均方差为7.1 nm,无超调;风载干扰实验中,改进型ADRC的最大偏差值为38.8 nm,稳态均方差为7.6 nm,改进型ADRC的性能明显优于线性自抗扰控制器和PID控制器,对提高位移促动器系统的性能有较高的实用性。

English Abstract

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