FAST望远镜馈源舱精度分析研究

发布时间：2018-07-24 17:09

【摘要】：500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred meter aperture spherical radio telescope,FAST)馈源舱主要用于实现馈源的精调定位,馈源舱的精度控制机构即其内部的Stewart平台,根据控制方案可将馈源舱的精度分析研究简化为该Stewart平台的精度分析研究。根据馈源舱实际工况及控制方案,提出三类馈源舱定位精度主要影响因素,基于索驱动控制误差分析及舱索耦合情况,分析得到为避免舱索耦合而形成的馈源舱控制残差;考虑馈源舱的低刚度性,基于Stewart平台控制方案及结构变形分析参数,采用蒙特卡洛与区间分析方法得到结构变形造成的馈源舱定位误差;分析馈源舱实际测量手段得到测量误差,最终得到三类影响因素下馈源舱定位精度综合评估值。通过建立半物理仿真模型,使用仿真软件模拟实际工况及舱索耦合特性,以实际的馈源舱内机构为试验对象,试验验证了馈源舱精度分析的准确性,并为馈源舱后续调试及应用提供了必要的控制参数和参考。
[Abstract]:The Five-hundred meter aperture spherical radio spherical Radio Telescope (Five-hundred meter aperture spherical radio) feed module is mainly used to realize the precise positioning of the feed. The precision control mechanism of the feed cabin is the Stewart platform inside the feed module. According to the control scheme, the precision analysis of the feed cabin can be simplified to the precision analysis of the Stewart platform. According to the actual working conditions and control schemes of feed cabin, the main factors affecting the positioning accuracy of three kinds of feed cabin are put forward. Based on the error analysis of cable drive control and cable-cable coupling, the residual error of feed cabin control is obtained to avoid cable-cable coupling. Considering the low stiffness of feed cabin, based on the control scheme of Stewart platform and structural deformation analysis parameters, the positioning error of feed cabin caused by structural deformation is obtained by Monte Carlo and interval analysis method. The measurement error is obtained by analyzing the actual measurement methods of the feed cabin, and finally the comprehensive evaluation value of the positioning accuracy of the feed cabin is obtained under three kinds of influence factors. Through the establishment of semi-physical simulation model, the simulation software is used to simulate the actual working conditions and cable-cable coupling characteristics, and the actual feeder cabin mechanism is taken as the test object. The accuracy of the precision analysis of the feed cabin is verified by the experiment. It also provides necessary control parameters and reference for the subsequent debugging and application of feed cabin.
【作者单位】： 中国科学院国家天文台;
【基金】：国家自然科学基金(11203048) 中科院青年创新促进会专项资助项目
【分类号】：TH751

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本文编号：2142069