电子学报
電子學報
전자학보
ACTA ELECTRONICA SINICA
2011年
11期
2610-2614
,共5页
周彦平%付森%于思源%王健%宋义伟
週彥平%付森%于思源%王健%宋義偉
주언평%부삼%우사원%왕건%송의위
光电系统%潜望式结构%摩擦力矩%高频脉冲控制%PID%动态润滑
光電繫統%潛望式結構%摩抆力矩%高頻脈遲控製%PID%動態潤滑
광전계통%잠망식결구%마찰력구%고빈맥충공제%PID%동태윤활
潜望式光电终端由于其光学系统不在回转机构中,可以大大减少系统的重量,所以近年来被广泛地使用在空间光电系统中.但是其非对称式结构会因为空间环境中的低温、真空条件发生冷焊现象而引起终端中转台的摩擦力矩呈非线性状态,进而影响控制器对转台的控制精度.针对该问题,本文提出了一种利用软件方法实现的“动态润滑”的概念,通过高频脉冲叠加PID控制方法,在闭环控制器的输出端叠加高频脉冲因子,使得系统处于动态稳定的状态,实现对转台轴承的动态“润滑”,补偿了摩擦力矩,使控制器输出无死区,从而有效地保证控制器输出的线性度.最后还通过利用高低温环境试验验证了该控制方法的实际效果.试验中实测得转台在温度由-30℃~50℃期间的定位精度均小于10μrad,正弦曲线跟踪精度小于28μrad,并且分布较为均匀.实验结果表明,采用高频脉冲叠加PID控制方法达到了补偿摩擦力矩的效果,实现了在温度环境变化较大的条件下对光电终端进行高精度、稳定控制,满足对在空间任务中的瞄准和跟踪要求.
潛望式光電終耑由于其光學繫統不在迴轉機構中,可以大大減少繫統的重量,所以近年來被廣汎地使用在空間光電繫統中.但是其非對稱式結構會因為空間環境中的低溫、真空條件髮生冷銲現象而引起終耑中轉檯的摩抆力矩呈非線性狀態,進而影響控製器對轉檯的控製精度.針對該問題,本文提齣瞭一種利用軟件方法實現的“動態潤滑”的概唸,通過高頻脈遲疊加PID控製方法,在閉環控製器的輸齣耑疊加高頻脈遲因子,使得繫統處于動態穩定的狀態,實現對轉檯軸承的動態“潤滑”,補償瞭摩抆力矩,使控製器輸齣無死區,從而有效地保證控製器輸齣的線性度.最後還通過利用高低溫環境試驗驗證瞭該控製方法的實際效果.試驗中實測得轉檯在溫度由-30℃~50℃期間的定位精度均小于10μrad,正絃麯線跟蹤精度小于28μrad,併且分佈較為均勻.實驗結果錶明,採用高頻脈遲疊加PID控製方法達到瞭補償摩抆力矩的效果,實現瞭在溫度環境變化較大的條件下對光電終耑進行高精度、穩定控製,滿足對在空間任務中的瞄準和跟蹤要求.
잠망식광전종단유우기광학계통불재회전궤구중,가이대대감소계통적중량,소이근년래피엄범지사용재공간광전계통중.단시기비대칭식결구회인위공간배경중적저온、진공조건발생랭한현상이인기종단중전태적마찰력구정비선성상태,진이영향공제기대전태적공제정도.침대해문제,본문제출료일충이용연건방법실현적“동태윤활”적개념,통과고빈맥충첩가PID공제방법,재폐배공제기적수출단첩가고빈맥충인자,사득계통처우동태은정적상태,실현대전태축승적동태“윤활”,보상료마찰력구,사공제기수출무사구,종이유효지보증공제기수출적선성도.최후환통과이용고저온배경시험험증료해공제방법적실제효과.시험중실측득전태재온도유-30℃~50℃기간적정위정도균소우10μrad,정현곡선근종정도소우28μrad,병차분포교위균균.실험결과표명,채용고빈맥충첩가PID공제방법체도료보상마찰력구적효과,실현료재온도배경변화교대적조건하대광전종단진행고정도、은정공제,만족대재공간임무중적묘준화근종요구.