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作者：童紫琛;许谦;薛飞;
单位：中国科学院新疆天文台;中国科学院大学;中国科学院射电天文重点实验室;新疆射电天体物理实验室;
摘要：射电望远镜伺服系统驱动电机在运行中存在速度失配的问题，随着望远镜口径增大和精度提高，将严重影响大口径射电望远镜指向和跟踪的高精度控制。为减小伺服系统运行中的速度偏差，提高射电望远镜的指向精度，基于模型预测控制（model predictive control, MPC）设计了一种鲁棒的电机同步控制器。在系统状态空间模型基础上设计扰动观测器（disturbance observer, DOB），对系统所受外部扰动和未建模误差进行总扰动计算；设计了龙伯格观测器（Luenberger observer, LOB），对系统状态进行观测。在与MPC结合的基础上，设计了调节负载角度和电机速度的二次型代价函数，在保证跟踪控制效果的同时，实现了电机的速度同步。仿真和实验结果表明，相比于常规的比例-积分（proportion-integration, PI）结合交叉耦合结构（cross-coupled structure, CS）的电机控制形式，MPC+DOB+LOB使伺服系统具有更好的动态性能和同步性能。
关键词：射电望远镜;;同步控制;;模型预测控制;;扰动观测器;;龙伯格观测器
基金资助：国家自然科学基金（12273102）;; 国家重点研发计划（2021YFC2203601）;; 西部之光-西部交叉团队重点实验室专项（xbzg-zdsys-202320）;; 中国科学院青年创新促进会（Y202019）;中国科学院天文台站设备更新及重大仪器设备运行专项;中国科学院科研仪器设备研制项目（PTYQ2022YZZD01）;; 新疆维吾尔自治区自然科学基金（2021D01B111）;; 陕西省天线与控制技术重点实验室开放基金（2025001）
