大型车载光电望远镜伺服系统由于受到力矩电机齿槽力矩等因素造成的时变扰动,从而导致跟踪性能下降。为了提高大型车载光电望远镜伺服系统的抗扰动能力,对望远镜伺服系统的速度环路等校正环节进行设计。针对电机齿槽力矩等带来的周期性...大型车载光电望远镜伺服系统由于受到力矩电机齿槽力矩等因素造成的时变扰动,从而导致跟踪性能下降。为了提高大型车载光电望远镜伺服系统的抗扰动能力,对望远镜伺服系统的速度环路等校正环节进行设计。针对电机齿槽力矩等带来的周期性扰动和时变扰动,对比了基于电流直接补偿、观测器前馈补偿等方法,分析了以上方法在实际工程中的应用局限,提出了基于补偿和预测模型的扩张状态观测器在线扰动估计和补偿方法,在伺服系统硬件框架不变的情况下,充分利用系统已知信息,提高了补偿精度。最后,利用仿真和实验对该方法进行验证。实验结果表明,该系统在跟踪1(°)/s速度指令时,转速波动误差均方根(Root Mean Square,RMS)值由未加补偿时的0.00760(°)/s下降到0.00345(°)/s,相对下降了54.6%;在跟踪1(°)/s的位置斜坡指令时,位置跟踪误差RMS值由未加补偿时的0.997″下降到0.157″,相对下降了84.3%。因此,本文采用的方法可以有效提升大型车载光电望远镜伺服系统的抗扰动能力。展开更多
文摘大型车载光电望远镜伺服系统由于受到力矩电机齿槽力矩等因素造成的时变扰动,从而导致跟踪性能下降。为了提高大型车载光电望远镜伺服系统的抗扰动能力,对望远镜伺服系统的速度环路等校正环节进行设计。针对电机齿槽力矩等带来的周期性扰动和时变扰动,对比了基于电流直接补偿、观测器前馈补偿等方法,分析了以上方法在实际工程中的应用局限,提出了基于补偿和预测模型的扩张状态观测器在线扰动估计和补偿方法,在伺服系统硬件框架不变的情况下,充分利用系统已知信息,提高了补偿精度。最后,利用仿真和实验对该方法进行验证。实验结果表明,该系统在跟踪1(°)/s速度指令时,转速波动误差均方根(Root Mean Square,RMS)值由未加补偿时的0.00760(°)/s下降到0.00345(°)/s,相对下降了54.6%;在跟踪1(°)/s的位置斜坡指令时,位置跟踪误差RMS值由未加补偿时的0.997″下降到0.157″,相对下降了84.3%。因此,本文采用的方法可以有效提升大型车载光电望远镜伺服系统的抗扰动能力。
