KMS of Xinjiang Astronomical Observatory, CAS
| 天线伺服控制算法研究 | |
陈建奎
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| Subtype | 硕士 |
| Thesis Advisor | 陈卯蒸 |
| 2013-05 | |
| Degree Grantor | 中国科学院大学 |
| Degree Discipline | 天文技术与方法 |
| Keyword | 天线 伺服系统 Lqg控制器 Pid控制器 |
| Abstract | 为了促进射电天文学的发展进步和满足深空探测的需要，自上世纪五六十年代以来，越来越多先进的大型射电望远镜被不断建立。随之，天线的工作波段也越来越宽。为了促进我国射电天体物理学科的发展和满足我国未来VLBI深空测定轨及深空探测任务的需求，在新疆乌鲁木齐也将建造一个110m口径全方位可动的大型射电望远镜，其工作频率范围为150MHz-115GHz。高的工作频率对天线的指向精度和跟踪精度也提出了更高要求。伺服控制系统采用传统的PID控制算法已经很难满足大型射电望远镜的控制要求，因此，通过对天线伺服系统控制算法的研究，设计满足天线控制要求的算法显得尤为重要。 首先，对天线伺服系统的组成结构及其工作原理进行了深入的研究，尤其是伺服系统的控制单元（软件部分）和驱动系统（硬件部分）。其次，着重研究分析了 PID控制算法和LQG控制算法的工作过程与设计原理。最后，以新疆天文台南山基地现在正运行的25m射电望远镜的三环控制系统作为实验对象进行了仿真实验。根据其系统的组成结构和工作原理，求取了闭环系统的传递函数并建立了系统的状态空间方程。分别设计了LQG控制器和PI调节器，利用Simulink工具箱搭建系统模型和控制器模型进行仿真实验，并对两种控制器的仿真结果进行比较分析。在伺服系统的电流环路采用PI调节器 ，在速度环路采用LQG控制器，而位置环路则分别采用了PI控制算法和LQG控制算法。仿真结果表明，LQG控制算法在调节时间、超调量等控制性能方面优于PI控制算法，且得到的闭环系统具有较好的抗干扰能力和稳定性。为了降低指向误差和跟踪误差、保证大型射电望远镜在误差源干扰下的指向精度和跟踪精度，伺服控制系统采用LQG控制算法是一种比较理想的选择。 |
| Subject Area | 天文仪器、天文技术与数据 |
| Pages | 57 |
| Funding Project | 微波接收机技术实验室 |
| Language | 中文 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.xao.ac.cn/handle/45760611-7/358 |
| Collection | 研究生学位论文 射电天文研究室 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 陈建奎. 天线伺服控制算法研究[D]. 中国科学院大学,2013. |
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| File Name/Size | DocType | Version | Access | License | ||
| 天线伺服控制算法研究.pdf（1672KB） | 暂不开放 | License | Application Full Text | |||
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