大口径深空探测天线的抗风干扰伺服系统

为了改善风载荷干扰对深空探测天线跟踪精度和寿命的影响,设计了位置环线性自抗扰控制器。由于扰动观测器可以改善系统性能,本文基于电机动力学机理,将电流与速度的反馈与负载的影响作为总扰动的一部分,通过静态增益对前向通道的惯性环节进行近似,极大地降低了扩张状态观测器的阶次;采用在线估计和补偿策略,抑制了风载荷干扰对控制系统的不利影响;利用描述函数法分析了包含摩擦特性的非线性系统闭环特性,说明这种控制策略可以避免极限环的产生。最后,开展了数学仿真和现场试验。在一深空探测系统上的应用结果显示,提出的控制策略超调比原产品减少了34%,抗击阵风干扰能力提高了60%,跟踪精度提高显著。得到的结果表明设计的控制策略提高了系统抗风干扰的能力。