大型射電望遠鏡饋源指向系統(tǒng)的控制、優(yōu)化與實驗.pdf

1、針對新一代大射電望遠鏡饋源支撐結(jié)構(gòu)的特點，主要研究了艙索結(jié)構(gòu)粗調(diào)系統(tǒng)的主動控制，艙內(nèi)Stewart精調(diào)平臺的動力學分析與優(yōu)化，以及粗-精兩級動力學耦合與復合控制問題。完成的主要工作和取得的研究結(jié)論歸納如下： 1.針對艙索結(jié)構(gòu)的大柔性、變結(jié)構(gòu)、以及多輸入多輸出的特點，建立了粗調(diào)系統(tǒng)的控制模型，推導了六根大跨度柔索輸入與輸出間關(guān)系矩陣的遞推公式，提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡的一步向前自適應控制策略與方法。將該方法應用于LT50m模型的實際實驗

2、中，取得了滿意的試驗結(jié)果，驗證了策略與方法的可行性、有效性。 2.針對艙索系統(tǒng)的慣性主要集中在饋源艙上的特點，基于牛頓歐拉方程建立了饋源艙動力學模型，將模型誤差視為外部對饋源艙的擾動，提出了具有多輸入多輸出和強魯棒性自抗擾滑?？刂扑闫?，得到了饋源艙非穩(wěn)態(tài)模型下各懸索的控制拉力，數(shù)值計算結(jié)果說明了該方法的有效性和合理性。 3.針對復雜系統(tǒng)動力學方程的解不能顯示表達，導致控制與結(jié)構(gòu)設計同步優(yōu)化時參數(shù)敏度分析困難這一問題，通過

3、建立適當?shù)目刂破?，將對復雜動力學方程的敏度分析轉(zhuǎn)化為對簡單線性方程的敏度分析，并以6自由度的Stewart平臺為例，介紹了控制與結(jié)構(gòu)設計同步優(yōu)化的過程。 4.基于牛頓歐拉方程，建立了柔性支撐下Stewart平臺動力學模型，在已知動平臺運動規(guī)劃的條件下，對Stewart平臺和艙索系統(tǒng)同時進行了動力學分析，研究了粗-精兩級動力學耦合問題。并采用H∞優(yōu)化理論，分析了下平臺不同的質(zhì)量對艙索系統(tǒng)振動所產(chǎn)生的影響，初步探討了動平臺質(zhì)量和饋源