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摘要
根据天基平台激光辐照空间碎片捕获系统的应用需求，设计了一种两轴水平框架式粗跟踪结构，提出了一种基于加速度闭环的PI速度环控制方法用于实现跟踪系统的闭环高带宽控制和高精度跟踪。首先，根据光束传播路径和负载几何尺寸要求设计了水平式粗跟踪框架的经纬轴结构，并对单轴结构进行了模型简化，建立了单轴二质阻尼刚度简化模型的动力学方程；对系统进行了振动分析，根据系统的谐振频率和电机锁定转动频率确定了跟踪架主要结构参数；设计了一种速度加速度双闭环控制系统，确定了系统控制器和控制参数；最后对控制系统进行了性能测试。测试结果显示，控制系统满足性能指标要求，相较于带有结构滤波器的PI速度环控制系统，带宽提升了28.2%；基于加速度闭环的PI速度环控制系统在调节时间上提升了78.6%，超调量降低了94.08%；基于加速度闭环的PI位置环控制系统的调节时间为0.085 s，超调量为11.66%，具备较小的跟踪误差和较强的抗干扰能力。
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