《空間裝置微振動魯棒自適應控制方法與技術研究》是依託上海大學，由朱曉錦擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：空間裝置微振動魯棒自適應控制方法與技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：朱曉錦
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
基於空間結構振動主動控制研究背景，以航天精密裝置微振動控制為理想套用目標，採用壓電堆構建多自由度主動隔振平台，探索魯棒自適應微振動控制方法與實現技術，取得創新性的科學研究成果。研究重點包括：多自由度主動隔振平台微振動集成建模與分析方法、線上系統模型辨識方法、微振動魯棒自適應控制方法與技術等關鍵內容；搭建多軟體聯合仿真分析平台，針對空間裝置微振動魯棒自適應控制多自由度驅動、系統建模、參數辨識、控制策略等方面進行深入研究；構建基於高精度壓電堆的多自由度主動隔振實驗平台，使理論方法研究和實驗分析驗證相結合，並探求空間裝置微振動控制的工程實現方法。航天精密裝置微振動主動控制研究，歷來是空間科學與工程領域一個重要方向和難點課題，基於多自由度壓電堆驅動進行結構微振動魯棒自適應控制方法與技術研究，對航天空間裝置安全性監控和可靠性保障具有重要科學意義，相關理論方法和實現技術亟待深入探索和突破。
結題摘要
本項目基於多自由度微振動主動控制研究背景，通過多個壓電堆作動器組合構建多自由度微振動隔振平台，以壓電堆作動器建模分析、多輸入多輸出微振動主動控制系統辨識方法與技術、多輸入多輸出微振動主動控制系統魯棒自適應微振動控制方法與技術為研究重點。利用ANSYS、ADAMS與MATLAB SIMULINK完成了多自由度微振動主動隔振機構的集成建模分析以及多軟體聯合仿真分析，探索了控制與結構的同時最佳化技術。研究了面向多自由度多輸入多輸出控制系統的閉環模型辨識方法，以及多輸入多輸出控制系統的線上模型修正方法，完成了多輸入多輸出閉環輸出誤差法、多輸入多輸出濾波閉環輸出誤差法、多輸入多輸出擴展閉環輸出誤差法的推導和實現。完成了基於多種閉環輸出誤差法的線上模型修正控制方法推導和實現。面向多自由度主動隔振平台的魯棒自適應控制方法與控制器設計，研究了死區、濾波、投影和歸一化等魯棒參數自適應算法，結合了具有死區的參數自適應算法與歸一化參數自適應算法，完成了相關面向多輸入多輸出控制的具有死區和歸一化的魯棒參數自適應算法推導分析與實現。研究了基於內模原理的多輸入多輸出魯棒自適應算法，探索了基於Q參數化的多輸入多輸出中央魯棒控制器設計，給出了基於Q參數化的前饋、反饋和混合魯棒自適應控制算法推導及分析方法，給出了其在確定環境下的穩定性分析與隨機環境下的收斂性分析。在相關方法研究與多軟體聯合仿真分析的基礎上，構建了多自由度主動隔振平台，研製開發了相應的測控系統軟硬體，完成了微振動主動控制實驗環境與驗證平台的搭建。通過實驗驗證了相關技術方法的可行性與相關算法的可靠性，並探索了空間裝置微振動控制的工程實現方法。
