| 致谢 | 第3-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 1 绪论 | 第14-26页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外大型望远镜的跟踪精度 | 第15-18页 |
| 1.3 影响望远镜跟踪架精度的主要因素 | 第18-20页 |
| 1.3.1 内部扰动 | 第18-20页 |
| 1.3.2 外部扰动 | 第20页 |
| 1.4 望远镜中跟踪架控制技术的国内外研究现状 | 第20-23页 |
| 1.4.1 同轴双电机同步控制技术 | 第21页 |
| 1.4.2 模型参考自适应控制技术 | 第21页 |
| 1.4.3 速度、加速度滞后补偿技术 | 第21-22页 |
| 1.4.4 H￥控制技术 | 第22页 |
| 1.4.5 内模控制技术 | 第22页 |
| 1.4.6 其他高精度控制技术 | 第22-23页 |
| 1.5 本课题研究难点 | 第23页 |
| 1.6 本文的内容安排 | 第23-25页 |
| 1.7 本章小结 | 第25-26页 |
| 2 望远镜跟踪架模型及扰动分析 | 第26-38页 |
| 2.1 引言 | 第26页 |
| 2.2 望远镜跟踪架系统动力学模型 | 第26-27页 |
| 2.3 摩擦对望远镜系统影响的分析 | 第27-32页 |
| 2.3.1 几种经典的摩擦模型 | 第28-30页 |
| 2.3.2 摩擦扰动补偿技术 | 第30-32页 |
| 2.4 风扰的特性分析 | 第32-34页 |
| 2.5 传动间隙特性分析 | 第34-37页 |
| 2.5.1 经典的间隙模型 | 第34-36页 |
| 2.5.2 传动间隙补偿方法 | 第36-37页 |
| 2.6 本章小结 | 第37-38页 |
| 3 基于加速度计的扰动补偿控制技术研究 | 第38-54页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 加速度环的意义 | 第38-42页 |
| 3.2.1 经典的位置和速度双闭环结构 | 第39-40页 |
| 3.2.2 加速度反馈串级控制 | 第40-41页 |
| 3.2.3 加速度环对摩擦的抑制 | 第41-42页 |
| 3.3 基于加速度环的内模控制扰动补偿技术 | 第42-48页 |
| 3.3.1 内模控制原理 | 第42-45页 |
| 3.3.2 结合内模与加速度环的多环控制结构 | 第45-47页 |
| 3.3.3 基于内模扰动补偿的加速度多环控制器设计 | 第47-48页 |
| 3.4 控制性能分析 | 第48-50页 |
| 3.5 实验结果及分析 | 第50-53页 |
| 3.6 本章小结 | 第53-54页 |
| 4 基于改进的扩张状态观测器的扰动补偿技术 | 第54-72页 |
| 4.1 引言 | 第54页 |
| 4.2 自抗扰控制技术的提出及存在的难点 | 第54-58页 |
| 4.2.1 传统经典控制结构存在的问题 | 第54-55页 |
| 4.2.2 非线性自抗扰控制结构 | 第55-57页 |
| 4.2.3 线性自抗扰控制结构 | 第57-58页 |
| 4.3 改进的扩张状态观测器补偿技术 | 第58-60页 |
| 4.4 收敛性分析 | 第60-61页 |
| 4.5 改进的扩张状态观测器在望远镜系统中的应用 | 第61-67页 |
| 4.5.1 改进的扩张状态观测器仿真分析 | 第61-64页 |
| 4.5.2 速度环控制器设计 | 第64-66页 |
| 4.5.3 位置环控制器设计 | 第66-67页 |
| 4.6 实验结果及分析 | 第67-69页 |
| 4.7 本章小结 | 第69-72页 |
| 5 基于带遗忘因子的迭代学习控制扰动补偿技术 | 第72-86页 |
| 5.1 引言 | 第72页 |
| 5.2 迭代学习控制算法 | 第72-76页 |
| 5.2.1 迭代学习控制简介 | 第72-73页 |
| 5.2.2 迭代学习控制的研究内容 | 第73-76页 |
| 5.3 扩张状态观测器线性化系统 | 第76-78页 |
| 5.4 带遗忘因子的迭代学习控制器设计 | 第78-79页 |
| 5.5 收敛性分析 | 第79-81页 |
| 5.6 实验结果及分析 | 第81-84页 |
| 5.7 本章小结 | 第84-86页 |
| 6 基于双速度环扰动补偿控制技术研究 | 第86-114页 |
| 6.1 引言 | 第86页 |
| 6.2 望远镜驱动装置选择 | 第86-90页 |
| 6.2.1 力矩电机直接驱动 | 第86-87页 |
| 6.2.2 摩擦传动驱动 | 第87-88页 |
| 6.2.3 蜗轮-蜗杆减速驱动 | 第88页 |
| 6.2.4.齿轮减速驱动 | 第88-90页 |
| 6.3 谐波传动系统模型 | 第90-94页 |
| 6.3.1 谐波减速器原理 | 第90-91页 |
| 6.3.2 谐波传动系统模型建立 | 第91-94页 |
| 6.4 速度环控制性能分析及控制器设计 | 第94-105页 |
| 6.4.1 速度环鲁棒性能分析 | 第95-98页 |
| 6.4.2 速度环性能仿真分析 | 第98-101页 |
| 6.4.3 基于扩张状态观测器的双速度环控制器设计 | 第101-105页 |
| 6.4.4 设计负载端位置环控制器 | 第105页 |
| 6.5 实验平台搭建及控制系统设计 | 第105-110页 |
| 6.5.1 谐波减速器及电机选择 | 第106-107页 |
| 6.5.2 控制芯片的选择 | 第107页 |
| 6.5.3 主控系统关键器件选择 | 第107-108页 |
| 6.5.4 主控系统控制方案设计 | 第108-110页 |
| 6.6 实验结果分析 | 第110-113页 |
| 6.6.1 基于PI控制双速度环实验结果分析 | 第110-111页 |
| 6.6.2 基于扩张状态观测器的双速度环实验结果 | 第111-113页 |
| 6.7 本章小结 | 第113-114页 |
| 7 1.2m光通信望远镜外场风扰抑制实验及主要工作 | 第114-122页 |
| 7.1 引言 | 第114页 |
| 7.2 消旋驱动控制器设计 | 第114-116页 |
| 7.3 抗风扰实验 | 第116-118页 |
| 7.4 跟踪引导实验 | 第118-120页 |
| 7.4.1 正弦引导跟踪实验 | 第118-119页 |
| 7.4.2 对星随动跟踪实验 | 第119-120页 |
| 7.5 本章小结 | 第120-122页 |
| 8 总结与展望 | 第122-126页 |
| 8.1 全文工作总结 | 第122-123页 |
| 8.2 论文主要创新点 | 第123-124页 |
| 8.3 后续工作展望 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-138页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第138-140页 |
