新型等高仪转台控制系统的设计与实现

发布时间：2020-01-29 04:22

【摘要】：随着天文观测技术手段的发展,天文学家逐渐认识到大气对天体测量精度的影响,其中之一就是大气层倾斜。为此中国科学院云南天文台冒蔚研究员提出了一种新的能够解算大气层倾斜的理论,并根据这一理论提出了一种新的等高观测方法——双等高圈观测方法。为验证这一理论和观测方法的可行性,云南天文台天体测量技术及应用研究团组结合这套新的等高观测方法开始了新型等高仪的研制工作。本学位论文主要研究新型等高仪转台控制系统的设计方法与实现技术。根据新型等高仪及其观测控制的技术要求,确定了本仪器转台控制系统的总体设计要求,并进一步将其细化为硬件设计要求和软件设计要求。据此,开始了控制系统硬件和软件的设计。先以PC机作为系统上位机,以PMAC控制卡作为系统的下位机。制定了系统硬件框架结构,根据系统硬件框架结构对各个硬件进行选型,并详细介绍了硬件电气连接和控制单元的参数设计。软件的设计围绕PMAC强大的功能和开放式的特性展开。系统软件设计包括下位机程序设计和上位机程序设计。下位机程序设计是在Pewin32PRO软件上以PMAC独特的PLC语言编写,上位机程序是在VS2010开发平台上以VC++语言编写,它们共同实现了实时显示转台的位置和速度信息、调节转台的转速、控制转台定点运行、控制转台手动运行、手动进给(增量)运行、停止转台转动、关闭电机使能、设置并保存转台零点位置和依据观测纲要运行等系统软件控制功能的设计。最后,进行了系统软硬件的综合调试与测试。实验证明本转台控制系统以达到新型等高仪试验阶段的要求,并为后续系统升级做好了铺垫。目前本系统已投入使用,且运行良好。本论文中的工程项目由云南省社会发展科技计划项目(2011BC010)和国家自然科学基金项目(U1331109)共同资助。
【图文】：

１．２新型等高仪工作原理简介逡逑本文所介绍的新型等高仪是一台全自动化控制的小型天文望远镜，其机械结逡逑构如图１．１所示。等高仪光学系统由一个水银盘、一个平面反射镜沮、一台反射逡逑望远镜和ＣＣＤ相机组成。该光学系统置于一个由电机驱动的旋转平台（下文都逡逑称之为转台）之上。该平台上还装有高精度圆光栅角度测量装置，作为高精度位逡逑置控制的反馈单元。逡逑呭逡逑１．机座ｉ邋２．转台；３．蜗轮蜗杆传动器；４．伺服电机；５．光栅码盘和读数头套件；６．旋转架：逡逑７．反射望远镜；８水银盘：９．反射镜架和反射镜}D逡逑图１．１新型等高仪试３会机型整体硬件结构设计模型逡逑新型等高仪所观测的对象是５５°天顶距和３０°天顶距这两个等高圈上的恒星，逡逑这些恒星的＂伊己谷星号＂、＂在什么时候出现在什么方位＂和＂天顶距为多少＂逡逑等信息被编成一定格式的观测纲要，，其内容格式如图１．２所示。逡逑２逡逑

系统的设计与实现。而转台应处在仪器机座与旋转架之间，因此为匹配这样周直径选定在０．５ｍ左右。逡逑于试验样机的研制阶段，因此转台没有采用自主设汁的方转台的方式获得。在通过市场调研后，最终决定向北京微购型号为ＷＮ０５ＲＡ４００Ｍ的转台，该转台旋转面直径为４００配备蜗轮蜗杆的传动系统，符合选定要求。图３．２所示为统的传动比为７２０，这一参数及转台整体结构尺寸都关
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P111;TP273

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 赵刚;张建卫;王锐;;光子计数技术用于Ⅱ型光电等高仪观测系统[J];中国科学院上海天文台年刊;1992年00期

2 孙思怡;;螺杆泵井电机功率合理匹配的探讨[J];中国石油和化工标准与质量;2012年05期

3 ;一台新的光电等高仪[J];科学通报;1973年05期

本文编号：2574238