斯特林制冷机自适应主动振动抑制算法研究
2018-08-27李娟,周吉
李 娟,周 吉
(北京空间机电研究所 中国空间技术研究院空间光学遥感器技术核心专业实验室,北京 100094)
0 引言
随着空间遥感任务对精度要求的提高,卫星上的有效载荷对振动环境也提出了更高要求。机械制冷机产生的振动会对星载仪器产生极大的危害,是影响其空间应用的一个关键因素。目前国际上红外光电探测项目依赖于长寿命机械制冷机的成功应用。由于运动部件和气体穿梭导致制冷机产生振动干扰,尤其是冷指的振动会使红外探测器、焦平面器件偏离仪器光学系统的正常范围,导致成像模糊,对探测目标的分辨率和定位精度下降,甚至引起其他设备、结构的机械共振[1-3]。随着深空高分辨率观测、红外干涉等空间技术的发展,对振动的要求越来越苛刻,必须对输出的振动力进行抑制。
美、欧等国已开展机械制冷机的主动振动抑制算法研究,其中包括JPL(Jetpropulsion Laboratory)[4]、NASA(National Aeronauticsand Space Administration)[5]、Hughes(即 现 在 的 Raytheon)[6]、Lockheed、Sunpower等。占主流地位的是自适应前馈控制方法,其基本原理是利用机械致动器,根据其传递函数在每个谐波频率点产生一定的反振动力,使之与制冷机的原始振动力幅度相等、相位相反,从而达到振动抑制目的。该方法依赖于减振致动器传递函数,因此稳定性、收敛性受传递函数误差的制约,收敛时间较慢[7]。为克服同类振动抑制算法的缺点,从自适应滤波的角度,提出了新的控制算法,大幅提高了振动抑制的稳定性和收敛性。
1 自适应主动振动抑制系统模型
基于filtered-X LMS算法的自适应前馈控制方法算法简单易于实现,且对于线性主动控制系统具有较好的稳定性和可靠性,因而在主动振动抑制中应用最为广泛。……
