22、传感天线的运动控制

传感天线的运动控制

在传感天线的应用中，天线的振动问题会严重影响其性能。本文将详细介绍一种用于减少传感天线尖端振动的运动控制系统，包括天线原型、动态模型、控制策略以及实验结果。

实验天线

• 天线组成 ：传感天线由柔性连杆、传感器支架（称重传感器）、两个直流微型伺服执行器PMA - 5A电机组（含减速齿轮和增量编码器）组成。系统运行于Microsoft Windows XP 2002操作系统，配备INTEL Core (TM) 2 Quad CPU，Q8200 2.33 GHz处理器和3 GB RAM。数据采集和控制算法使用Labview 7.1编程，系统仿真、识别和比较使用Simulink/MATLAB R2010a进行，数据采集采样时间为Ts = 0.004 s。
• 天线特性
  • 工作空间 ：两自由度（2DOF）天线的工作空间为球形，由方位角和俯仰角运动构成。连杆长度由所需工作空间尺寸决定。
  • 参数 ：天线的特性参数如下表所示：
    | 特性 | 数值 | 单位 |
    | ---- | ---- | ---- |
    | l | 1 | m |
    | r | 0.001 | m |
    | m | 4.7 × 10⁻³ | kg |
    | E | 1.15 × 10¹¹ | N/m² |
• 直流电机动力学 ：两个电机的动力学由以下微分