题目：控制力矩陀螺框架伺服系统自抗扰控制

框架伺服系统是控制力矩陀螺的重要组成部分，其速度和位置的控制精度将直接决定控制力矩陀螺的性能。为保证控制力矩陀螺的输出力矩性能，实现高精度姿态控制，必须研究高性能的框架伺服系统。自抗扰控制器不依赖于系统的精确数学模型，可实时估计系统干扰并予以补偿，具有很强的鲁棒性，适用于具有未知扰动和模型不确定性的系统。因此，本文将针对控制力矩陀螺框架伺服系统，研究自抗扰控制的应用问题，以抑制各种干扰力矩对框架伺服性能的影响，具有一定的理论意义与工程实用价值。本文完成的主要工作包括： 首先，针对单框架控制力矩陀螺，建立了框架伺服系统的数学模型，并对输出力矩性能进行了分析。分析表明，框架转速的精度和稳定性是影响陀螺输出力矩性能的主要因素，而航天器运动引起的牵连力矩将在一定程度上影响框架伺服系统的性能。 第二，采用扩张状态观测器，设计了一种新的旋转变压器信号解调方案。该方案无需对旋转变压器输出进行检波，消除了检波环节造成相位延迟带来的误差，且采用较低频率的激磁信号缓解了计算压力。仿真和实验结果表明，基于扩张状态观测器的旋转变压器解调方案是可行的。 第三，针对永磁同步电动机速度伺服系统，设计了自抗扰控制器。该控制器不依赖于系统的精确模型，可同时估计系统的状态和内外干扰，并对干扰进行前馈补偿。实验结果表明，在稳态精度及动态响应等指标上，自抗扰控制器明显优于常规PID控制器。 最后，以TMS320F2812为核心，搭建了永磁同步电动机速度伺服系统实验平台，并对本文提出的新型旋转变压器信号解调方案和自抗扰控制策略进行了实验验证。