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6粗动台和微动台控制器的结构框图33微动台的控制系统微动台的误差向量eft定义为:
eftpreftpft
(19)
其中,preft和pft在(15)和(11)中定义。接下来描述的是微动台控制系统的各个部分。第一,如图6所示,微动台控制器具有和粗动台控制器相同的结构。为控制微
f动台的xyθ运动,微动台控制器产生三个控制输入Ffxt、Ffyt和Tfθt。第二,精密定位的意思是方程(13)和(14)。第三,最佳力发电机为四个音圈电机提供最佳力,如(7)中所示,设计了三个控制输入Ffxt、Ffyt、Tfθt后,还应确定四个音圈电机的四个力FVCMiti1K4。在这种情况下,对于四个力
FVCMiti1K4,(7)有无穷多解,因为含有四个未知数的三个方程是不定的。在
关于以上问题的众多解决方法中,笔者结合最小二乘问题对(7)提出了下面有意义的解决方法。
121FVCMtAuft200
001212
b2abbFtfx2ab2Ffyta2ab2Tfθta2ab2
2
(20)
FA其中,VCMt是随着FVCMt最小化的一种最佳逼近,表示一个奇异值分解15
定义的伪逆。自然地,(20)中的FVCMt是(7)的最小规范解,因此,在一定的控制工作上可以实现最佳控制。最后,笔者通过扩展研究提出了前馈和反馈扰动观测。具体地说,施加到微动台标称动态的扰动可以由下式表达:
ψftHfftBfpftuftp


21
其中,Hf
和Bf
分别是微动台的标称惯性矩阵和标称粘性阻尼系数,uft是(10)中定义的微动台的控制输入。由于实际工作中,输入输出存在因果关系,信号的一阶延迟是不可避免的,扰动观测如下:
ψftDfHffttcBfpfttcufttcp


22
其中,Df是标量元素的对角矩阵,起ψft逼近实际扰动
ψft的作用,tc是
控制区间。如果把22中的ψft用在微动台的标称动态上以补偿扰动,微动台的标称
动态方程可以化为:
Hf
tfBf
pfηfψftp
23
其中,ηftuftψft是跟踪控制输入,ψftψftψft是扰动补
偿误差。参考命令可以用在跟踪控制上,前馈扰动观测如下:
fψftDf
ff
ff
H
ff

refttcBf
prefttcufttcp

24
其中,Dfff是标量元素对角矩阵。ψftψftr
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