大射电望远镜馈源柔索支撑系统的建模与控制

根据柔索精确的悬链线解析表达式,推导出了两端固定时柔索初始长度与拉力之间的关系,从而能够精确而高效地获得柔索对两端节点的拉力,在此基础上应用牛顿-欧拉法建立了大射电望远镜馈源柔索支撑系统的动力学简化模型.针对该系统的非线性、慢时变、多变量耦合等特点,提出了一种带有自调整因子和比例积分校正环节的双模糊控制器来实现馈源轨迹跟踪.采用双模糊控制器对所建立的动力学模型进行了系统控制仿真实验.结果表明,该控制系统不仅能较好地跟踪期望信号,而且能满足馈源柔索支撑系统轨迹跟踪精度要求.

超大型天线馈源舱柔索支撑结构动力学分析与跟踪控制

根据悬链线解析表达式推导出柔索两端固定时索端拉力与索长之间的关系,用于求解特定长度的驱动柔索对处于某一位姿的馈源舱作用力,在此基础上应用Newton-Euler法建立了超大型射电望远镜馈源舱柔索支撑系统的简化动力学模型.采用具有二次收敛性的Newton-Raphson迭代法进行求解,得到较快的求解速度以满足实时控制要求.针对该系统的非线性、慢时变、多变量耦合等特点,提出了一种自适应双模糊控制器来实现馈源舱轨迹跟踪.该控制器采用模糊推理完成两组控制器的平稳过渡.最后,通过仿真计算结果验证了该控制策略的有效性.