大射电望远镜FAST姿态控制：ADRC驱动的馈源舱钢索设计

本文主要探讨了大射电望远镜FAST（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope）的馈源舱位姿控制问题。FAST是一个世界领先的天文学观测设备，其设计用于接收来自宇宙深处的微弱信号。馈源舱是望远镜的关键组成部分，负责精确指向和跟踪天体。馈源舱的运动控制对于保持望远镜的有效观测至关重要。 传统的馈源舱控制可能面临各种挑战，如外部干扰、不规则的负载变化以及复杂的工作环境。为了克服这些困难，研究人员提出了一种创新的控制策略——自抗扰控制技术（Automatic Disturbance Rejection Control，简称ADRC）。ADRC是一种先进的控制策略，它能够实时识别并补偿系统中的不确定性，使得系统能够在存在扰动的情况下仍能保持稳定的性能。 在文中，作者基于馈源舱与塔柱之间的Stewart平台结构进行设计。Stewart平台是一种六自由度定位系统，通过六个独立的钢索与固定顶点相连，可以提供高精度的运动控制。通过调节这六根钢索的长度，ADRC能够精确地调整馈源舱的姿态，使其能够沿着预定的理想轨迹进行运动。 作者通过数字仿真验证了这一方案的可行性和有效性。仿真结果表明，ADRC在处理大射电望远镜馈源舱的动态控制问题时，不仅能够有效抑制外部干扰，还能确保系统的稳定性和准确性，从而显著提高了馈源舱的指向和跟踪性能。 总结来说，这篇文章的核心知识点包括： 1. 大射电望远镜FAST的馈源舱位姿控制问题及其重要性。 2. 自抗扰控制技术（ADRC）的应用，作为一种有效的控制器，用于解决馈源舱的姿态跟踪问题。 3. Stewart平台在馈源舱结构中的作用，作为六自由度定位系统提供精密控制。 4. 数字仿真结果的展示，证明了利用ADRC进行馈源舱控制方案的可行性。 这项研究对于提升大射电望远镜FAST的观测效率和稳定性具有重要意义，同时也为其他大型天文学设备的控制系统设计提供了新的思考方向。