發(fā)布時(shí)間：2024-05-17 16:50

　　為了滿足4 m大口徑望遠(yuǎn)鏡鏡面成像對(duì)主鏡位置的高精度需求,介紹了采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)液壓支撐方式的主鏡位置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。介紹了主鏡位置控制系統(tǒng)的構(gòu)成并建立了各結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型;基于線性擴(kuò)張觀測(cè)器和一階動(dòng)態(tài)滑�？刂品椒�,設(shè)計(jì)了主鏡位置控制器;對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。結(jié)果顯示:在俯仰軸以1 (°)·s^-1的速度勻速運(yùn)動(dòng)的情況下,每個(gè)支撐區(qū)域的跟蹤誤差最大值小于0.5μm;在俯仰軸正弦引導(dǎo)情況下,跟蹤誤差最大值為1μm,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的比例積分控制的13μm跟蹤誤差,滿足4 m望遠(yuǎn)鏡主鏡位置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。該研究為大口徑望遠(yuǎn)鏡主鏡位置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了一定的參考。

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1軸向液壓支撐原理圖

為了保持主鏡相對(duì)主鏡室的位置不變,本文采用了永磁同步電機(jī)對(duì)主鏡位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)控制永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)控制絲杠桿的收縮或者伸長(zhǎng),以改變伺服缸油腔的油液,從而改變液壓缸下腔油壓,使得整個(gè)區(qū)域的支撐力和位置發(fā)生改變。液壓缸上腔與蓄能器連通,從而保證液壓缸上腔油壓在小范圍內(nèi)變化,如圖2....

圖2單個(gè)液壓分區(qū)系統(tǒng)組成

圖1軸向液壓支撐原理圖2.1液壓模型

圖3控制系統(tǒng)框圖

主鏡位置控制系統(tǒng)如圖3所示,由線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ESO)、滑�？刂破�(DSMC)、電機(jī)位置控制回路和液壓系統(tǒng)組成。電機(jī)位置控制回路的輸入是編碼器絕對(duì)位置,輸出為絲杠桿伸縮的距離。電機(jī)位置控制回路包含了電機(jī)的電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán),設(shè)計(jì)好之后,電機(jī)位置控制回路相當(dāng)于一階慣性環(huán)節(jié)。....

圖4階躍響應(yīng)曲線。

給定1mm的位置階躍指令,DSMO-ADRC控制器、ADRC控制器和PI控制器的響應(yīng)曲線如圖4(a)所示。由圖4(a)可以看出,DSMO-ADRC具有較快的響應(yīng)。在t=2s時(shí)對(duì)電機(jī)施加Td=10N·m的負(fù)載力矩,相同的外部擾動(dòng)下PI控制器產(chǎn)生了較大的位置波動(dòng),最大波動(dòng)值為0....

本文編號(hào)：3975851