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南极大型望远镜跟踪系统的鲁棒自适应控制研究

许丹丹1,2,3,杨世海1,2   

  1. 1. 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,南京 210042; 2. 中国科学院 南京天文光学技术研究所天文光学技术重点实验室,南京 210042;3. 中国科学院大学, 北京 100049
  • 出版日期:2017-06-25 发布日期:2017-09-07

许丹丹,杨世海. 南极大型望远镜跟踪系统的鲁棒自适应控制研究[J]. 系统科学与数学, 2017, 37(6): 1404-1412.

XU Dandan, YANG Shihai. Robust Adaptive Control for Antarctic Large Telescope Tracking System[J]. Journal of Systems Science and Mathematical Sciences, 2017, 37(6): 1404-1412.

Robust Adaptive Control for Antarctic Large Telescope Tracking System

XU Dandan 1,2,3 ,YANG Shihai 1,2   

  1. 1. National Astronomical Observatories/Nanjing Institute of Astronomical Optics & Technology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210042; 2. Key Laboratory of Astronomical Optics & Technology, Nanjing Institute of Astronomical Optics & Technology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210042; 3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049
  • Online:2017-06-25 Published:2017-09-07

提出一种鲁棒自适应控制器的设计方案, 尤其适用于南极大型望远镜这样含有未知有界扰动, 未建模动态的非线性系统. 文章基于Lyapunov函数法, 通过引入动态信号抑制未建模参量的影响, 并采用自适应阻尼抑制各种不确定性. 理论证明, 所提出的鲁棒自适应控制器可保证跟踪系统的稳定性, 通过选择合适的参数能达到控制精度的要求. 仿真结果表明, 本鲁棒自适应控制器的控制效果有很大改善.

This paper presents a design scheme to robust adaptive controller, especially for nonlinear systems with unknown bounded disturbances and unmodeled dynamics, such as Antarctic large telescope. Based on Lyapunov function method, a dynamic signal is used to restrain the unmodeled dynamics and adaptive damping is presented to inhibit the effects of the uncertainties. It is proved theoretically that the proposed robust adaptive control scheme guarantees the stability of tracking system. Furthermore, the tracking error can be made arbitrarily small by choosing some design constants appropriately. Simulation results show that the controllers presented in this paper can improve the control performance greatly.

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