中国科学院南京天文光学技术研究所机构知识库

控制系统的仿真是20 世纪40 年代末以来随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科。高质量的模型将为整个系统的设计及实现提供重要的理论依据和参考价值。在望远镜最初的预研中对重要的相关因素的分析、建摸、优化和性能指标的预测将直接关系到望远镜最终控制系统的成败、研制周期的长短和造价。国际上发达国家在当代大天文望远镜的设计中己越来越借助于这项先进技术，并且卓有成效。本文通过建立大型天文望远镜方位驱动模型，对望远镜在大惯量、超低速、多干扰的情况下实现方位轴的精确控制进行了初步的仿真与分析。以LAMOST 的数据为参考，采用直接驱动的方式进行建模。该模型采用三环串级控制，其中电流环及转速环基于传统控制理论，采用了结构简单、响应快速的模拟控制器：位置环则采用数字控制器，应用单纯形寻优算法编程实现PID 控制器的参数寻优。对风载等主要干扰因素则采用了按扰动补偿的前馈控制器进行优化设计，使该模型成为对负载变化不敏感的系统，以满足需要的精度及稳定性。