【摘 要】
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在现代军事、科技快速发展的大前提下,天线控制系统设计成为比较受关注的问题。人们致力于天线口径增大、频率增高问题研究的同时,对控制系统的指向精度,响应速度以及鲁棒性
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在现代军事、科技快速发展的大前提下,天线控制系统设计成为比较受关注的问题。人们致力于天线口径增大、频率增高问题研究的同时,对控制系统的指向精度,响应速度以及鲁棒性等提出了更高的要求。本文围绕大型天线伺服系统的位置控制器设计问题展开。首先,针对大型天线系统,研究国内外各种现有的控制算法对其进行分析以及仿真。其中,比例-积分(PI)控制器是最为简单实用的控制算法,本文详细分析了PI控制器参数整定过程。由于大型天线系统一般建设在比较恶劣的外界环境中,受到风等各种自然环境的干扰因素较多。本文根据天线模型的地理环境建立三种可靠的风速数学模型,分别以力、扭矩和速度的形式,加载到系统的不同位置。最后,本文介绍了线性二次高斯(LQG)控制器的原理和设计方法,以及控制器基于坐标选择和权重属性进行整定过程。同时针对LQG控制器权值整定困难这一难题,人工蜂群算法的LQG权值优化方法,使控制器的设计过程得到了简化。分析仿真各个控制器的抗风扰动的精度,结果显示,相比于PI控制器,线性二次高斯(LQG)控制器能够显著提高风扰情况下的跟踪精度。
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