王雪峰，张 斌，王鸣浩，杨晓霞，李玉霞，吴庆林

（1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；2.中国科学院大学，北京 100049）

根据跟踪架结构形式的不同，光电望远镜可以分为赤道式、地平式、水平式等［1］。赤道式望远镜的最大优点是在视场上观测目标位置没有相对转动，同时在观测条件最好的天顶位置没有盲区。由于具有上述优点，赤道式跟踪架是光电望远镜设计中常采用的一种结构形式。然而，赤道式望远镜的缺点是赤经轴的摩擦力大且不均匀，这是因为赤经轴在镜筒和叉臂的重力作用下产生了变形，且望远镜底座与赤经轴之间可能产生温差膨胀变形。上述两种变形都会导致赤经轴摩擦力变大［2］。

赤道式望远镜是一种精密观测设备，对伺服系统的定位精度、响应速度和动态跟踪精度等指标的要求非常高，但赤经轴上较大且不均匀的摩擦力导致上述性能指标很难实现。主要体现在动态跟踪误差大，速度换向时出现位置误差尖峰，低速运行和精确定位时产生滞滑、爬行及极限环等有害特性［3-6］。要提高伺服系统的性能，必须减小或消除摩擦力的影响，为此，提出了多种摩擦力补偿方法。如神经网络补偿、自适应补偿、模糊补偿等，但这些算法较复杂，并不适合工程应用。

光电望远镜伺服系统通常采用由速度环和位置环组成的双闭环控制结构。速度环为内环，位置环为外环，控制算法主要以PID为主。PID控制是通用的控制方法，其结构简单，易于程序实现，同时具有很好的鲁棒性，可靠性高，在运动控制系统有非常广泛的应用。……