秉銘1057320增量型編碼器DFS60B-S1EA08192遠鏡粗跟蹤控制器的硬件平臺搭建,給出了粗跟蹤控制系統設計框圖及粗跟蹤控制系統被控對象模型的測量方法。從擾動成因、已有擾動補償技術、現有補償技術存在的不足及擾動對量子光通信望遠鏡速度平穩性的影響,分別對光電編碼器細分誤差擾動及摩擦力矩擾動進行了分析。針對非線性光電編碼器細分誤差直接影響望遠鏡跟蹤控制精度及速度平穩性的問題,提出一種基于編碼器細分信號誤差補償的高精度位置測量方法。對編碼器進行了比較和分析,選擇合適的編碼器,探討了光柵莫爾條紋技術測角原理和細分技術。對細分信號進行數理分析,結合實際工程經驗,歸納出光電編碼器細分誤差主要存在的6類細分誤差源。進一步對細分誤差源進行數理分析,得到了細分誤差源與細分信號空間角周期存在比例關系的結論,并將此結論用作誤差源的判定依據。分析了細分誤差對望遠鏡跟蹤控制系統的影響,提出了一種基于跟蹤控制系統位置量的細分誤差補償算法。結合該細分誤差補償算法,設計了兩種望遠鏡粗跟蹤控制系統模型,模型I:將細分誤差補償算法僅應用于望遠鏡粗跟蹤速度環;模型II:將細分誤差補償算法同時應用于速度環和位置環,并對二者進行了分析和比較。在實際工程中,望遠鏡伺服轉臺存在角秒量級抖動的問題。對該抖動問題分別從時域、頻域和空域進行了分析,并找出了該擾動的特性。結合已推算出的細分誤差源判定依據,給出對直流細分誤差進行補償的結論。將控制模型II應用于望遠鏡高低軸跟蹤控制系統中,進行了編碼器細分誤差補償,位置誤差大值減小至未補償前的50%。針對非線性摩擦力矩降低了量子光通信望遠鏡速度平穩性這一問題,提出了一種高精度粒子群LuGre摩擦模型參數辨識方法,并給出應用模型。首先,對摩擦現象和摩擦模型進行了分析,對比選用LuGre模型作為摩擦補償模型,提出了一種干擾觀測器高精度測量摩擦力矩方法。然后,詳述了粒子群算法,給出了粒子群辨識LuGre摩擦模型參數的方法。后,結合LuGre摩擦模型、干擾觀測器高精度測量摩擦力矩和粒子群摩擦模型參數辨識算法,提出一種新的摩擦補償方法并設計相應的摩擦力矩補償控制器。將摩擦力矩補償控制器應用于望遠鏡方位軸控制中,零速附近反向運動跟蹤誤差大值僅為補償前的40.6%,正向運動跟蹤誤差大值僅為補償前的34.5%。為增強量子光通信望遠鏡對控制系統內部參數攝動、復雜力矩擾動,如摩擦力矩,電機力矩波動及風阻力矩等的抵抗能力和魯棒性,提高跟蹤控制系統速度平穩性,提出一種應用于望遠鏡的新的模糊滑模變結構控制策略。首先,對滑模變結構控制理論及對擾動的不變性給出了高低軸和方位軸伺服平臺作為控制對象,設計了滑模變結構控制器。后,給出了一種基于模糊控制器切換增益調節的滑模控制器設計方法。以望遠鏡方位軸作為被控對象,實測所得細分誤差和摩擦力矩疊加到被控對象上作為擾動輸入,將設計出的模糊滑模變結構控制器應用于方位軸控制系統中。經仿真,文中設計的模糊變結構控制器可以用于增強系統抗擾能力和抑制抖振。經實際測試與仿真,文中提出的2種擾動補償方法及1種控制策略有效提升了量子光通信望遠鏡.

秉銘1057320增量型編碼器DFS60B-S1EA08192屬多面棱體對光電編碼器精度檢測的傳統手動檢測方法具有檢測效率低的缺點,嚴重制約了光電編碼器生產效率的提高。針對上述問題,設計了一種光電編碼器精度自動檢測系統,MATLAB程序控制電機帶動待測光電編碼器同步旋轉,通過對比待測光電編碼器及電機運動角度的數據計算待測光電編碼器的精度,實現光電編碼器精度自動檢測。系統采用沿面檢測算法減小測量結果的分辨率誤差,采用傅里葉諧波分析方法對電機轉角誤差進行修正,進而提高了檢測精度。使用該系統對某型號的16位光電編碼器進行檢測,實驗結果顯示該系統檢測精度不大于±2″。該系統具有結構簡單,檢測精度高的優點.

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