变参数线性跟踪微分器及其在地平式大视场望远镜中的应用

为了对具有速度和加速度限制的物理信号安排合理的过渡过程,提出了一种带有速度和加速度饱和限制的变参数线性跟踪微分器。将跟踪微分器的快速因子设计为跟踪误差减函数的形式,即使在初始跟踪误差非常大的时候也不会产生非常大的加速度,同时结合速度和加速度饱和的限制,使用同一组参数就可以对大范围的阶跃信号给出与物理系统反馈能力相匹配的过渡过程信号。仿真计算表明,所设计的跟踪微分器的跟踪效果与经典的非线性跟踪微分器几乎相同,计算复杂度却明显降低。将所设计的跟踪微分器应用于地平式大视场望远镜的快速调转定位中,与工程中常用的位置分段方式进行对比,响应时间缩短了大约15%~37%,有效提高了望远镜的搜索效率。变参数跟踪微分器不但能够起到过渡作用,还能最大限度地激发物理系统的反馈能力。该方法参数设置简单,易于工程中的调试和实现。