大口径望远镜伺服控制系统研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第14-29页 |
| 1.1 大口径望远镜发展现状和趋势 | 第14-17页 |
| 1.2 弧形拼接永磁同步电机应用现状 | 第17-22页 |
| 1.3 交流伺服系统发展概况 | 第22-25页 |
| 1.3.1 现场总线概述 | 第22-23页 |
| 1.3.2 现场总线简介 | 第23-24页 |
| 1.3.3 永磁同步电机控制策略 | 第24-25页 |
| 1.4 永磁同步电机应用于高精度伺服系统的难点 | 第25-26页 |
| 1.5 论文主要内容 | 第26-29页 |
| 2 永磁同步电机模型及架构 | 第29-42页 |
| 2.1 永磁同步电机分类 | 第29-30页 |
| 2.2 永磁同步电机数学模型 | 第30-32页 |
| 2.3 永磁同步电机矢量控制原理 | 第32-34页 |
| 2.4 永磁同步电机矢量控制的实现 | 第34-38页 |
| 2.5 伺服系统矢量控制的仿真分析 | 第38-40页 |
| 2.6 小结 | 第40-42页 |
| 3 CANopen现场总线技术研究 | 第42-59页 |
| 3.1 CAN总线概述 | 第42-45页 |
| 3.1.1 CAN总线概述 | 第42-43页 |
| 3.1.2 CAN总线数据帧格式 | 第43-44页 |
| 3.1.3 CAN总线仲裁机制 | 第44页 |
| 3.1.4 CAN总线设备组网 | 第44-45页 |
| 3.2 CANopen协议概述 | 第45-51页 |
| 3.2.1 CANopen协议组成 | 第45-46页 |
| 3.2.2 层和设备以及通信模型 | 第46-47页 |
| 3.2.3 CANopen对象字典简介 | 第47-48页 |
| 3.2.4 CANopen通信报文 | 第48-51页 |
| 3.3 系统整体方案设计 | 第51-54页 |
| 3.3.1 硬件总体结构 | 第51-53页 |
| 3.3.2 软件总体结构 | 第53-54页 |
| 3.4 主从站通信测试 | 第54-58页 |
| 3.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 4 望远镜伺服系统关键技术 | 第59-75页 |
| 4.1 伺服系统频率响应测试 | 第59-62页 |
| 4.2 望远镜主轴伺服系统传统的控制策略 | 第62-68页 |
| 4.2.1 望远镜主轴伺服系统电流环测试 | 第63-64页 |
| 4.2.2 望远镜主轴伺服系统速度环设计 | 第64-66页 |
| 4.2.3 望远镜伺服系统位置环设计 | 第66-68页 |
| 4.3 复合控制 | 第68-70页 |
| 4.3.1 前馈控制原理 | 第68-70页 |
| 4.4 实验测试 | 第70-73页 |
| 4.5 总结 | 第73-75页 |
| 5 望远镜扰动分析及抑制研究 | 第75-103页 |
| 5.1 望远镜伺服扰动分析 | 第75-79页 |
| 5.1.1 摩擦分析 | 第75-77页 |
| 5.1.2 风载分析 | 第77-78页 |
| 5.1.3 力矩波动分析 | 第78-79页 |
| 5.2 扰动补偿控制技术研究 | 第79页 |
| 5.3 基于加速度反馈的扰动补偿技术研究 | 第79-87页 |
| 5.3.1 加速度反馈控制原理 | 第79-80页 |
| 5.3.2 加速度获取方法 | 第80-81页 |
| 5.3.3 加速度观测器介绍 | 第81-82页 |
| 5.3.4 迭代线性平滑牛顿预测原理 | 第82-83页 |
| 5.3.5 实验结果和分析 | 第83-87页 |
| 5.4 基于滑模控制的扰动补偿技术研究 | 第87-101页 |
| 5.4.1 滑模控制基本理论 | 第88-89页 |
| 5.4.2 滑模面和趋近率的介绍 | 第89-91页 |
| 5.4.3 等速趋近率问题分析 | 第91-92页 |
| 5.4.4 新型指数趋近率的提出 | 第92-94页 |
| 5.4.5 滑模控制器的设计 | 第94页 |
| 5.4.6 扰动估计研究 | 第94-96页 |
| 5.4.7 仿真与实验结果 | 第96-101页 |
| 5.5 本章小结 | 第101-103页 |
| 6 望远镜双电机同步控制技术研究 | 第103-119页 |
| 6.1 双电机同步控制模型分析 | 第103-106页 |
| 6.2 影响双电机同步性的因素 | 第106-107页 |
| 6.2.1 系统自身干扰 | 第106页 |
| 6.2.2 网络通信的延时 | 第106-107页 |
| 6.2.3 负载变化 | 第107页 |
| 6.3 双电机同步控制策略设计 | 第107-113页 |
| 6.3.1 常用的多电机同步控制系统控制结构 | 第107-110页 |
| 6.3.2 双电机耦合分析 | 第110-113页 |
| 6.4 双电机同步控制仿真和实验 | 第113-118页 |
| 6.5 本章小结 | 第118-119页 |
| 7 总结与展望 | 第119-123页 |
| 7.1 主要工作 | 第119-120页 |
| 7.2 主要创新点 | 第120页 |
| 7.3 研究展望 | 第120-123页 |
| 参考文献 | 第123-128页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第128页 |
