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《基于自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)的衛(wèi)星天線指向伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)的衛(wèi)星天線指向伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)D0l:10.16182/j.cnki.joss.2007.06.045統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)？Vol.19No.6Journalof2007年3月SystemSimulationMar.,2007第19卷第6期系余倉
2、J,劉向東（北京理工大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院自動控制系，北京100081）摘要：將自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)方法應(yīng)用于衛(wèi)星天線跟蹤指向控制伺服系統(tǒng)。電流環(huán)采用電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)驅(qū)動永磁同步伺服電機(jī)，位置環(huán)采用自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制，通過自適應(yīng)方法調(diào)節(jié)控制器中等效輸出控制量部分，以減小
3、外部干擾和自身參數(shù)變化對系統(tǒng)的影響，提高伺服系統(tǒng)的魯棒性。仿真結(jié)果表明伺服系統(tǒng)控制性能良好，輸出穩(wěn)定，具宥較強(qiáng)的魯棒性。關(guān)鍵詞：衛(wèi)星天線；空間矢量脈寬調(diào)制；0適應(yīng)滑模；變結(jié)構(gòu)控制中分類號:TP368文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1004-731X(2007)06-1351-03DesignofSatelliteAntennaPointingServoControlSystemBasedonAdaptiveVariableStructurewithSlidingModelControllerYUChuang,LIUXiang-dong
4、(DepartmentofAutomaticControl,SchoolofInformationScience&Technology,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China)Abstract:Adaptiveslidingmodecontrol(ASMC)methodwasappliedinsatelliteantennatrackingandpointingservosystem.Spacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)t
5、echniquewasusedtodrivepermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)incurrentloop.TheexternalpositionloopwasdesignedwithASMCthattheadaptivemethodwasusedtoregulatetheparametersofequivalentcontrolvariableincontrollerinordertoreducetheoutsidedisturbanceandinsideparameters'affec
6、tiononsystem.Thesimulationresultdemonstratesthattheservosystemhasahighcontrolperformance,steadyoutputandstrongrobustness.Keywords:satelliteantenna;spacevectorpulsewidthmodulation;adaptiveslidingmode;variablestructurecontrol引言天線是大型航天器，空間站及各種衛(wèi)星接收、發(fā)射信號，跟蹤0標(biāo)的重要部件。通常情況下，
7、天線宥俯仰和旋轉(zhuǎn)兩個(gè)方向的運(yùn)動，其運(yùn)動精度是衡量系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，而天線能否正常、平穩(wěn)、高精度地運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系到航天器的工作正常與否。因此，近年來國內(nèi)外廣泛開展了衛(wèi)星天線指向控制伺服系統(tǒng)方函的研究，文獻(xiàn)［1］對衛(wèi)星天線的指向控制策略進(jìn)行了比較研究，文獻(xiàn)［2】采用自適應(yīng)力*法控制天線跟蹤指向系統(tǒng)達(dá)到了良好的控制性能，文獻(xiàn)［3］對通信天線控制系統(tǒng)屮的抗干擾問題進(jìn)行了深入的介紹與研究。衛(wèi)星天線的工作環(huán)境是進(jìn)行其驅(qū)動伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須首要考慮的因素，外太空的惡劣環(huán)境使得電機(jī)本身的參數(shù)和負(fù)載特性變化不定，提高天線伺服系統(tǒng)的魯棒性是冃前研
8、究的熱點(diǎn)。以此實(shí)際工程項(xiàng)目為背景，作者開展了星載天線高性能永磁同步電機(jī)(PMSM)伺服系統(tǒng)的研究。測量的速度信號on比較，經(jīng)速度調(diào)節(jié)器(ASR)產(chǎn)生坐標(biāo)系q**軸的定子電流參考值iq，同時(shí)根據(jù)矢量解耦控制令id=0,經(jīng)電流環(huán)調(diào)節(jié)器(ACR)后進(jìn)行Park逆變換輸出電壓空間矢量的a和P軸分量ua和up，再通過電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)方法產(chǎn)生脈沖信號控制三相逆變器，從而驅(qū)動PMSM，最后經(jīng)齒輪傳動機(jī)構(gòu)帶動天線運(yùn)轉(zhuǎn)。其屮APR采用了自適應(yīng)滑模控制(ASMC)方法以提高系統(tǒng)的魯棒性。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。三閉環(huán)伺服系統(tǒng)采用矢量控
9、制原理，將實(shí)際三相電流變換到基于轉(zhuǎn)子磁場定向的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d?q軸系上，站在此旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上觀察電機(jī)各物理量，旋轉(zhuǎn)的各空間矢量變成了靜止的標(biāo)量，對標(biāo)量進(jìn)行控制后，再經(jīng)坐標(biāo)反變換成空間矢量去控制PMSM，這就是矢量控制的思想?？紤]到電機(jī)多變量、高耦合的非線性數(shù)學(xué)模型，經(jīng)矢量解耦控制
