星载光谱仪摆臂的变结构空间抗干扰控制策略

本文主要探讨了星载光谱仪摆臂系统的变结构空间抗扰控制技术，针对高精度空间环境中的特殊挑战，如微重力和微振动对系统的精确度产生的影响。微重力和微振动是太空环境中常见的干扰因素，它们可能导致摆臂系统的性能下降，影响光谱仪的稳定性和测量精度。 文章首先构建了针对微重力和微振动的干扰模型，这个模型考虑了这些外部因素如何作用于摆臂系统的动态行为。通过对系统对光程差速度的控制需求，以及摆臂运动与电机角速度之间的非线性关系，研究人员提出了积分滑模变结构控制（ISMVSC）策略。ISMVSC是一种有效的控制方法，它利用滑模原理，能够快速调整控制器参数以抵消扰动，同时保持系统的稳定性。 设计过程中，作者重点考虑了积分环节的引入，这有助于减小系统误差，提高系统的抗扰动能力。积分滑模变结构控制的关键在于其自适应性和鲁棒性，能够在不确定或变化的环境中维持系统性能。 为了验证该控制方法的有效性，作者将其与传统的PI调节控制进行了对比仿真。仿真结果显示，ISMVSC方法在抑制空间微重力和微振动引起的扰动方面表现出显著优势，能够显著提升系统在复杂空间条件下的动态响应和控制精度，从而确保了系统的鲁棒性和稳定性。 这项研究对于提高星载光谱仪摆臂系统的空间适应能力和抗干扰能力具有重要的理论和实际意义，为未来深空探测任务中精密仪器的控制提供了强有力的技术支持。通过积分滑模变结构控制策略，科学家们能够更好地应对空间环境中的不确定性，确保关键设备的正常运行和科学数据的准确性。