双模糊控制在柔性结构控制中的应用

针对大射电望远镜悬索粗调系统为一非线性、慢时变、大滞后、柔性结构系统的特点,提出了带有比例积分校正环节的双模糊控制器来实现馈源舱轨迹跟踪策略,并通过调整因子来优化控制规则.仿真结果表明 ,文中的控制效果优于常规控制器（PID）和单模糊控制器.所提方法可推广到多模糊控制并可用来解决其它非线性控制问题.     

大口径射电望远镜伺服时滞因素分析及其预测补偿控制

射电望远镜控制系统是一个多变量复杂系统,伺服系统中的摩擦、齿轮间隙等众多时滞因素严重影响着射电望远镜系统的精度和稳定性。文中针对大口径射电望远镜伺服控制系统中的时滞因素进行研究。以模型预测控制（Model Predictive Control, MPC）为主控器,利用模糊比例–积分（Proportional-Integral, PI）控制结合Smith预估器解决时滞因素带来的影响,并利用所提出的控制方法对射电望远镜的位置控制系统进行时域分析。研究结果表明,在时滞因素影响下,大口径射电望远镜伺服控制系统依旧可以保持稳定,超调量为0.6%,稳态误差小于0.15%,满足大口径天线1.39%的指向精度要求。     

消息

<正>亚洲最大射电望远镜落户上海将为探月及未来深空探测工程发挥重大作用由中国电子科技集团公司自主研制的亚洲最大、具有世界先进水平的大型可全动射电望远镜天线系统,10月28日落户上海西郊佘山并正式启用。国家探月与航天工程中心总设计师吴伟仁表示,该望远镜将为探月工程、火星探测及其他深空探测工程发挥重大作用。上海65m射电望远镜项目是中科院和上海市政府的重大合作项目,于2009年正式启动。该望远镜     

大纯滞后系统一种新预估模糊控制

提出了一种大纯滞后系统新预估控制方法,对大纯滞后系统进行了有效的模糊控制.该控制方法与纯滞后时间τ无关,方法简单,易于工程实现,使常规模糊控制在大纯滞后系统的控制中如同对无纯滞后系统的控制一样有效.文中证明了该方法使系统的稳定性与系统的纯滞后无关,并经MATLAB仿真验证,该法具有良好的控制品质,且能适应对象参数和结构有一定变化的时滞系统.     

大射电望远镜精调系统的自抗扰控制及实验研究

针对大射电望远镜精调Stewart平台系统具有非线性、时变、受扰动等特点，并充分考虑易于实现的工程要求，提出自抗扰控制方案，采用分散控制策略和自抗扰控制算法，实现精调Stewart平台系统的高精度轨迹跟踪控制。实验结果证明方案的可行性与有效性。     

世界最大单口径射电望远镜在贵州架设该工程建设将推动众多高科技领域发展

世界迄今最大单口径射电望远镜“FAST”工程,12月26日在贵州省平塘县一片名为“大窝凼”的喀斯特洼地中正式启动。具有中国独立自主知识产权的FAST,是世界上正在建造及计划建造中口径最大、最具威力的单天线射电望远镜,其设计综合体现了我国高技术创新能力。     

新一代大射电望远镜机电光一体化设计研究

针对美国Ａｒｅｃｉｂｏ 大射电望远镜（口径３０５ ｍ ）设计方案的不足与对新一代大射电望远镜的要求,提出了全新的机电光一体化设计方案。对悬索馈源系统的非线性随机响应与二次稳定平台的运动精度做了理论分析与计算机仿真研究,结果表明该方案能够满足跟踪精度的要求。     

基于自适应模糊Smith的浮法玻璃熔窑温度控制

针对浮法玻璃熔窑温度控制系统的大时滞和非线性等特点,设计了一种自适应模糊Smith控制方案.把Smith预估控制原理和模糊控制的自适应调整方法结合起来,利用Smith预估器对模糊控制进行有效的补偿,使二者的结合对于大时滞系统的控制可以达到优势互补.工程应用表明,该方案具有很强的鲁棒性和良好的控制品质.     

新一代大射电望远镜机电光一本化设计研究

针对美国Ａｒｅｃｉｂｏ大射电望远镜设计方案的不足与对新一代大射电望远镜的要求，提出了全新的机电光一体化设计方案，对悬索馈源系统的非线性随机响应的二次稳定平台的运动精度做了理论分析与计算机仿真研究，结果表明该方案能够满足跟踪精度的要求。     

应用Lon Works现场总线技术的索网反射面控制系统设计

提出基于Lon Works现场总线的大射电望远镜索网反射面节点控制方法,节点控制器采用嵌入式技术设计。该系统使用32位ARM微处理器AT91RM9200与神经元芯片Neuron3120xx,以主从CPU的形式构成节点控制器,实现对现场数据的处理和电动机的控制。系统具有网络节点分布灵活、节点容量大、控制实时性好,能很好地满足大射电望远镜索网反射面的节点控制要求。     

基于电流变液的大射电望远镜馈源支撑系统风振阻尼控制

针对新一代大射电望远镜机电光一体化创新设计悬索馈源支撑系统的随机风振响应问题,设计了一种电流变可调阻尼器来实现大射电望远镜悬索馈源支撑系统风振的附加阻尼控制,彻底解决了对于柔性悬索结构振动的附加阻尼控制难题。推导了电流变可调阻尼器的力学模型,并提出了相应控制策略。通过计算机仿真,验证了所设计的可调阻尼器的有效性,可使馈源支撑系统的风振降低５０％左右,可有效地提高馈源轨迹跟踪的精度。     

宏微并联机器人系统自适应交互PID监督控制

500m口径球面射电望远镜(Five hundred meter aperture spherical radio telescope,FAST)的馈源支撑与指向跟踪机构由宏微并联机器人系统构成,大跨度柔索驱动的宏并联机器人保证系统的大工作空间,精密电动缸驱动的Stewart平台作为微并联机器人保证系统的末端精度并扩展其伺服带宽。为了降低宏并联机器人的柔性对末端定位精度的影响,提出基于并联机构学原理的三维机动目标解耦跟踪预测算法,对馈源舱的运动进行跟踪预测。引入自适应交互算法解决PID参数的实时调整,设计自适应交互PID监督控制器,根据馈源舱的预测运动和馈源平台的目标轨迹产生电动缸规划级控制量。此外,在电动缸执行级采用带前馈的数字伺服滤波器实现电动缸的高精度轨迹跟踪。FAST50m缩尺模型试验表明,结合解耦预测算法对馈源舱的运动预测,自适应交互PID监督控制器效果良好,能够确保宏微并联机器人系统在以期望的跟踪速度运行时,获得完全满足控制要求的定位精度和指向精度。     

射电望远镜主动反射面系统的控制

针对新疆奇台110m射电望远镜主动反射面控制技术的要求,设计和研制了一种新型的位移促动器和位移控制系统,并采用双频激光干涉仪对多个位移促动器及其控制系统进行了全面检测。位移促动器采用了基于涡轮蜗杆加滚珠丝杆的高精度结构设计方案,控制器系统采用了ARM微处理器。最后选择S曲线加速控制方法,设计了主动反射面控制系统硬件平台和软件算法。基于双频激光干涉仪和光学隔振平台在恒温超洁净条件下进行了系列测试。结果表明:系统实现了行程范围为30mm,控制精度为5μm RMS的快速精密控制;在额定负载300kg,步长2mm,行程30mm范围内,实测结果平均值与理论值偏差为0.04%,标准偏差为3.67μm。最后,采用测量精度为0.25μm的激光传感器对4块四点支撑的四边形子面板进行了验证检测。结果显示:经多次迭代后主动反射面控制闭环系统的控制精度小于5μm RMS,远远优于3mm波段射电望远镜主动反射面控制的技术要求。     

缓慢运动索振动主动控制研究

对应用于大射电望远镜中的索振动问题进行了研究,建立了索振动的微分方程,进而由Hamilton原理求出了抑制索振动的优化控制力并利用支承轴向移动对索自由振动实施主动控制,减小了拖动馈源舱柔索的振动幅度,对所提方法通过数值计算加以说明。     

LT50m缩比模型的馈源舱运动规划

介绍 5 0 0m口径大型射电望远镜 (LT)的 5 0m缩比模型 ,给出基于索长控制的馈源舱位姿运动规划方法。数值算例和现场CCD光学检测表明 ,给出的方法正确可行。此方法在舱体运动闭环控制的实施中起到了关键的技术支撑作用。     

QTT 主动面系统控制网络初步设计

110 m 口径全可动射电望远镜(Qitai radio Telescope, QTT) 使用主动面调整技术修正天线因重力、温度等造成的天线表面形变,提高天线高频工作下的接收效率。主动面系统作为一种多节点控制网络,需要对其通信技术及网络拓扑进行合理设计,满足功能和性能的需要。通过分析国内外采用主动面技术的大口径射电望远镜的控制网络形式,并对比了典型工业以太网与现场总线的优劣,采用工业以太网作为控制网络的通信协议。分别基于Ethernet Powerlink 和EtherCAT 两种工业以太网技术设计了QTT 主动面分布式控制网络。     

Task-space position/attitude tracking control of FAST fine tuning system

This paper addresses the task-space position/attitude tracking control of a suspended parallel robot, which is being developed in the framework of a five-hundred meter aperture spherical radio telescope (FAST) project. Based on the quaternion algebra, a novel model-independent task-space PD controller that ensures end-effector position and attitude tracking is presented. The simulation and experimental results show that the new controller has better control effects than the traditional joint-space controller.     

Task-space position/attitude tracking control of FAST fine tuning system

This paper addresses the task-space position/attitude tracking control of a suspended parallel robot, which is being developed in the framework of a five-hundred meter aperture spherical radio telescope (FAST) project. Based on the quaternion algebra, a novel modelindependent task-space PD controller that ensures endeffector position and attitude tracking is presented. The simulation and experimental results show that the new controller has better control effects than the traditional joint-space controller.