微型欠阻尼转台的高精度高响应控制方法研究

作者：逯轩; 杨晓青; 石然; 张得礼; 方振丰

来源：舰船电子工程, 2020, 40(11): 58-63.

• 转台伺服控制
• FPGA
• 响应速度
• 控制精度

针对一种通过电磁线圈吸附扭簧旋转变形而偏转的微型欠阻尼转台难以进行高精度和高响应控制的难题,根据被控对象的结构特性,建立转台伺服系统的数学模型,采用"位置-电流"双闭环的控制方法对位置环、电流环进行闭环控制;在电流环加入位置微分反馈,增加系统的速度阻尼以抑制系统欠阻尼振荡;借助FPGA的高速并行运算能力,同时结合输入前馈控制方法以提升系统的响应速度;分析选用经典线性控制策略来作为线圈的驱动方式,从根本上避免电流波动,进一步提升控制算法的控制精度。最后,对系统的位置环动静态跟踪能力进行了实验验证。研究结果表明,采用该设计的控制算法,系统可满足500Hz@0.01°的角度动态特性,0.0001°的静态控制精度,极大提升了该微型欠阻尼转台的响应速度和控制精度。

• 单位
  上海宇航系统工程研究所; 上海航天控制技术研究所; 南京航空航天大学