基于多伦科夫望远镜远程指向调节系统的研究
发布时间：2021-11-12 11:32
望远镜系统要完成精确控制以及科研人员需要的各种观测目标。望远镜的自动化控制成为了控制领域的新课题。首先对控制系统进行设计,提出伺服系统的控制的两种主要方法方法,进行分析比较并选择,PLC的硬件设计包括模块的选型、方式选择、原理以及地址分配表;软件的设计主要包括架构模式和程序段;最后进行了程序的仿真。其次对控制系统机械结构部分的设计。首先分析了驱动方式、传动方式以及传动机构设计等关键技术以及参数。本文采用了把传动箱跟俯仰支撑相合并的方式,对传动箱体以及传动机构进行了仿真。然后分析了控制精度的误差来源,对主要影响因素分析。研究了望远镜不同工作状态下受到重力、风载力的静力学分析。通过模态分析找到望远镜的薄弱点,把风载以功率谱密度的方式加载到望远镜,得到谐响应分析。最后对控制系统做了实验验证。首先进行了通信测试、客户端以及服务器的连接以及一些模块的验证。然后对俯仰系统做了测试,着重对定位精度以及重复定位精度进行了测试。
【文章来源】：北华航天工业学院河北省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
望远镜口径演变
北华航天工业学院硕士学位论文3节镜筒指向，当地氧气不足，科研人员苦不堪言。手动调节指向劳心费力。因此，本论文基于目前的望远镜系统提出构想，进行机构及其远程控制指向的研究。1.3望远镜远程控制的国内外应用现状下面简单介绍一下主要的天文望远镜以及观测控制系统的应用现状。1.3.1甚大望远镜甚大望远镜（VeryLargeTelescope，缩写为VLT）。大部分望远镜都会选址在观测位置有亮的地方，而观测位置优良就会选择海拔比较高，比较空旷的位置，就比如甚大，它就位于海拔高度2632m的智利帕瑞纳天文台[7-8]。如图1.2所示，它是由几个部分共同组成的，图中可以看到的是4个像房子一样的东西，这四个类似房子的就是望远镜，这4台望远镜都是口径为8米的，也正是这4台望远镜让它有了更强的性能。四台望远镜做干涉观测时，这4台望远镜的性能就显示出来了，聚光能力比等同的望远镜要高很多。并且单独的一台望远镜也可以独立使用。甚大望远镜观测控制系统采用了C++语言，遵循标准的架构模式，直接驱动，并用钢带码测量转角已达到高精度的控制。望远镜控制系统的运行数据跟参数都寄存在数据库中，而数据库跟通信系统完成进程中的通信，如果收到命令、警报等消息，还可以分开去处理。这种模式下，开发较简单，不同的命令等都可以分别处理。维护工作也较为方便。图1.2甚大望远镜1.3.2绿湾射电天文望远镜绿湾射电天文望远镜（RobertC.ByrdGreenBankTelescope，GBT）。这个望远镜从远的地方来看就比较雄伟。是以美国西弗吉尼亚绿岸的名字命名，该地是一个禁止使用无线电的联邦托管区。如图1.3所示。绿岸是世界上最大的陆基可移动结构，机构庞大，近百米高，有一个天线，因为天线的形状命名为碟形天线，工作空间很大[9-10]。此望远镜观测控制系统是?
基于多伦科夫望远镜远程指向调节系统的研究4组件，每个管理组件还对应监测和控制的组件。互相对应的组件就像是一颗大树，使设备之间的通信特别方便。图1.3绿湾射电天文望远镜1.3.3500米口径球面射电望远镜500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meterApertureSphericalTelescope）。科研人员在考虑选址位置时，综合考虑了多种因素，并选取了有利的地理位置，用来观测，把贵州喀斯特洼坑作为观测地理位置。在这次选址中，他以得天独厚的条件，成为了一个独一无二的观测位置。它的独特之处不仅体现在位置方面，在工作技术上也体现的很多，它应用的主动反射面技术作为创新技术应用在了望远镜上，做到了领域的创新，这项技术是其它望远镜前所未有的。有效照明口径达到了300m。它具有中国独立自主的知识产权，做到了世界最大、最精密。这也反映出我国高技术创新的能力。如图1.4所示。该望远镜的测量与控制系统，也是有很多测量基准网组成的，不管是在数量上还是精度上都是顶尖，在通过基站完成实时更新，做到了可以随时扫描。更新技术也很强，而且还能进行实时反馈，在通过反馈的信息进行控制。它的实时监测跟健康监测系统也做到了顶级技术[11-12]。图1.4500米口径球面射电望远镜1.3.4大型巡天望远镜
【参考文献】：
期刊论文
[1]500米口径球面射电望远镜[J]. 赖迪辉. 百科探秘(海底世界). 2019(Z2)
[2]变频调速异步电动机设计解析[J]. 荆小艳. 时代农机. 2019(04)
[3]渐开线蜗轮蜗杆参数化设计及装配误差分析[J]. 赵迪,方舟,范庆明,曹岩. 西安工业大学学报. 2019(02)
[4]渐开线蜗轮的精确建模与修形[J]. 吴海兵,王昆,许兆美,陈前亮. 组合机床与自动化加工技术. 2019(01)
[5]广角切伦科夫望远镜子镜支撑调节系统设计[J]. 李为民,李嘉宾,张建军,冯少辉. 机械设计与制造. 2018(11)
[6]核电站安全级DCS系统IO分配原则浅析[J]. 公民,黄鹏,肖林,李尉弘. 仪器仪表用户. 2018(11)
[7]空间大口径望远镜稳像系统发展现状及趋势[J]. 曹小涛,孙天宇,赵运隆,王栋,郭权锋. 中国光学. 2014(05)
[8]中科院与四川省就共建高海拔宇宙线观测设施进行高层磋商[J]. 中国西部科技. 2014(10)
[9]Performances and long-term stability of the LHAASO-KM2A prototype array[J]. 刘佳,盛祥东,何会海,赵静,常劲帆,顾旻皓,侯超,吕洪魁. Chinese Physics C. 2014(02)
[10]基于PLC的步进电机控制[J]. 于龙. 电子技术与软件工程. 2013(16)
博士论文
[1]基于互联网远程控制系统的建模方法和控制策略[D]. 黄晓烁.浙江大学 2012
[2]永磁同步电机伺服系统研究[D]. 陈荣.南京航空航天大学 2005
硕士论文
[1]蜗轮整体结构设计对齿面润滑影响的仿真研究[D]. 宋斌.东北大学 2012
本文编号：3490828
【文章来源】：北华航天工业学院河北省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
望远镜口径演变
北华航天工业学院硕士学位论文3节镜筒指向，当地氧气不足，科研人员苦不堪言。手动调节指向劳心费力。因此，本论文基于目前的望远镜系统提出构想，进行机构及其远程控制指向的研究。1.3望远镜远程控制的国内外应用现状下面简单介绍一下主要的天文望远镜以及观测控制系统的应用现状。1.3.1甚大望远镜甚大望远镜（VeryLargeTelescope，缩写为VLT）。大部分望远镜都会选址在观测位置有亮的地方，而观测位置优良就会选择海拔比较高，比较空旷的位置，就比如甚大，它就位于海拔高度2632m的智利帕瑞纳天文台[7-8]。如图1.2所示，它是由几个部分共同组成的，图中可以看到的是4个像房子一样的东西，这四个类似房子的就是望远镜，这4台望远镜都是口径为8米的，也正是这4台望远镜让它有了更强的性能。四台望远镜做干涉观测时，这4台望远镜的性能就显示出来了，聚光能力比等同的望远镜要高很多。并且单独的一台望远镜也可以独立使用。甚大望远镜观测控制系统采用了C++语言，遵循标准的架构模式，直接驱动，并用钢带码测量转角已达到高精度的控制。望远镜控制系统的运行数据跟参数都寄存在数据库中，而数据库跟通信系统完成进程中的通信，如果收到命令、警报等消息，还可以分开去处理。这种模式下，开发较简单，不同的命令等都可以分别处理。维护工作也较为方便。图1.2甚大望远镜1.3.2绿湾射电天文望远镜绿湾射电天文望远镜（RobertC.ByrdGreenBankTelescope，GBT）。这个望远镜从远的地方来看就比较雄伟。是以美国西弗吉尼亚绿岸的名字命名，该地是一个禁止使用无线电的联邦托管区。如图1.3所示。绿岸是世界上最大的陆基可移动结构，机构庞大，近百米高，有一个天线，因为天线的形状命名为碟形天线，工作空间很大[9-10]。此望远镜观测控制系统是?
基于多伦科夫望远镜远程指向调节系统的研究4组件，每个管理组件还对应监测和控制的组件。互相对应的组件就像是一颗大树，使设备之间的通信特别方便。图1.3绿湾射电天文望远镜1.3.3500米口径球面射电望远镜500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meterApertureSphericalTelescope）。科研人员在考虑选址位置时，综合考虑了多种因素，并选取了有利的地理位置，用来观测，把贵州喀斯特洼坑作为观测地理位置。在这次选址中，他以得天独厚的条件，成为了一个独一无二的观测位置。它的独特之处不仅体现在位置方面，在工作技术上也体现的很多，它应用的主动反射面技术作为创新技术应用在了望远镜上，做到了领域的创新，这项技术是其它望远镜前所未有的。有效照明口径达到了300m。它具有中国独立自主的知识产权，做到了世界最大、最精密。这也反映出我国高技术创新的能力。如图1.4所示。该望远镜的测量与控制系统，也是有很多测量基准网组成的，不管是在数量上还是精度上都是顶尖，在通过基站完成实时更新，做到了可以随时扫描。更新技术也很强，而且还能进行实时反馈，在通过反馈的信息进行控制。它的实时监测跟健康监测系统也做到了顶级技术[11-12]。图1.4500米口径球面射电望远镜1.3.4大型巡天望远镜
【参考文献】：
期刊论文
[1]500米口径球面射电望远镜[J]. 赖迪辉. 百科探秘(海底世界). 2019(Z2)
[2]变频调速异步电动机设计解析[J]. 荆小艳. 时代农机. 2019(04)
[3]渐开线蜗轮蜗杆参数化设计及装配误差分析[J]. 赵迪,方舟,范庆明,曹岩. 西安工业大学学报. 2019(02)
[4]渐开线蜗轮的精确建模与修形[J]. 吴海兵,王昆,许兆美,陈前亮. 组合机床与自动化加工技术. 2019(01)
[5]广角切伦科夫望远镜子镜支撑调节系统设计[J]. 李为民,李嘉宾,张建军,冯少辉. 机械设计与制造. 2018(11)
[6]核电站安全级DCS系统IO分配原则浅析[J]. 公民,黄鹏,肖林,李尉弘. 仪器仪表用户. 2018(11)
[7]空间大口径望远镜稳像系统发展现状及趋势[J]. 曹小涛,孙天宇,赵运隆,王栋,郭权锋. 中国光学. 2014(05)
[8]中科院与四川省就共建高海拔宇宙线观测设施进行高层磋商[J]. 中国西部科技. 2014(10)
[9]Performances and long-term stability of the LHAASO-KM2A prototype array[J]. 刘佳,盛祥东,何会海,赵静,常劲帆,顾旻皓,侯超,吕洪魁. Chinese Physics C. 2014(02)
[10]基于PLC的步进电机控制[J]. 于龙. 电子技术与软件工程. 2013(16)
博士论文
[1]基于互联网远程控制系统的建模方法和控制策略[D]. 黄晓烁.浙江大学 2012
[2]永磁同步电机伺服系统研究[D]. 陈荣.南京航空航天大学 2005
硕士论文
[1]蜗轮整体结构设计对齿面润滑影响的仿真研究[D]. 宋斌.东北大学 2012
本文编号：3490828
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