| 基于最优PID和LQG算法的空间望远镜大口径快摆机构控制系统仿真 |
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| 引用本文： | 张茜丹,魏传新,尹达一.基于最优PID和LQG算法的空间望远镜大口径快摆机构控制系统仿真[J].中国惯性技术学报,2016(5):677-682. |
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| 作者姓名： | 张茜丹 魏传新 尹达一 |
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| 作者单位： | 中国科学院大学,北京100039;中国科学院上海技术物理研究所,上海200083 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(40776100) |
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| 摘 要： | 空间望远镜在观测时会受到不确定性扰动,这些扰动的特性为幅值小,频带宽,控制难,而且望远镜平台的振动成分大部分在10 Hz以内。为了减小这些低频振动造成的干扰,对空间望远镜的大口径FSM系统进行控制器设计使其能够对低频扰动具有良好的抑制作用,选择的控制算法为在ITAE指标最优情况下的PID算法和带有积分作用的LQG算法。利用Simulink对系统搭建模型,仿真结果表明:FSM系统在PID控制器作用下的响应时间为0.4 s,在LQG控制器作用的响应时间为0.04 s,且都无稳态误差。利用OICETS卫星的振动功率谱密度数据对系统的抑制能力进行验证,在低频段0~10Hz范围内:跟踪模式时,系统在PID控制器作用下,抑制能力为14.5 d B,系统在LQG控制器作用下,抑制能力为32.5 d B;瞄准模式时,系统在PID控制器作用下,抑制能力为10.3 d B,系统在LQG控制器作用下,抑制能力为23.6 d B。经过比较,该大口径FSM系统在LQG控制器作用下的系统性能明显优于在最优PID控制器作用下。
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| 关 键 词： | 大口径快摆机构控制系统 扰动抑制 PID算法 LQG算法 |
Large-aperture fast-steering mirror control system of space telescope based on optimal PID and LQG algorithms |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | large-aperture fast steering mirror disturbance suppression PID algorithm LQG algorithm |
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