主动光学液压支撑控制系统设计

发布时间：2017-09-15 00:31

  本文关键词：主动光学液压支撑控制系统设计

  更多相关文章： 大型望远镜 主动光学 位置采集 位置解算 伺服电动缸

【摘要】：对深空目标观测与研究的需求,促进了望远镜主镜口径的增大。随着望远镜主镜口径的增大,主镜受重力及外界因素的影响也明显增加,然而主镜支撑结构的刚度毕竟有限,使得望远镜在进行观测时,主镜相对于镜室的位置会发生微量变化,从而影响光路对准,造成指向误差。因此,需要对大型望远镜主镜相对于镜室的位置进行控制。本文针对大型望远镜主镜的液压支撑结构,设计液压支撑控制系统,完成了对望远镜主镜的位置信息的采集、解算与位置控制。论文主要分为4个部分:1在查阅相关文献的基础上,回顾了望远镜的发展,阐述了主动光学基本原理,以及望远镜主镜支撑的结构以及原理;概括了主动光学技术的发展现状,重点介绍了主镜位置控制的研究现状;并结合实验室内的某望远镜主动光学系统,说明了本文的研究内容。2详细讨论大型望远镜主镜位置解算的原理与需求;选用绝对式位移传感器来采集主镜的位移信息,根据主镜位置变化时的空间几何关系,设计主镜位置解算算法,对轴向位移解算与径向位移解算的算法进行实验验证。3对主镜位置采集的输入与需求进行了详细的分析与说明,包括模拟通道选择、组网方式、位移传感器输出的差分信号的滤波方式以及处理器的选型等;设计硬件与软件,对位移传感器信号进行准确采集,并对采集电路的性能进行测试。4说明了望远镜主镜液压支撑控制系统的结构以及工作原理,介绍所选用电动缸及驱动器的相关结构与参数,搭建实验系统对电动缸驱动模拟负载进行闭环位置定位测试。文中设计的位移传感器信号采集电路具有较高的采集精度,配合主镜位置解算算法,可以满足大型望远镜主镜位置监测的需求;所选用的电动缸与驱动器具有较好的控制性能,满足大型望远镜主镜位置控制需求。
【关键词】：大型望远镜 主动光学 位置采集 位置解算 伺服电动缸
【学位授予单位】：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH751
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 研究背景及意义11-16
• 1.2 国内外研究现状16-20
• 1.3 主要研究内容20-21
• 1.4 本章小结21-23
• 第2章 主镜位置解算研究23-39
• 2.1 主镜位置解算原理23-25
• 2.2 轴向位置解算25-28
• 2.3 径向位置解算28-31
• 2.4 实验验证31-38
• 2.5 本章小结38-39
• 第3章 主镜位置采集研究39-63
• 3.1 总体设计39-42
• 3.2 硬件设计42-53
• 3.3 DSP软件设计53-57
• 3.4 上位机软件设计57-59
• 3.5 实验验证59-61
• 3.6 本章小结61-63
• 第4章 液压支撑控制系统集成63-77
• 4.1 引言63-64
• 4.2 液压支撑控制原理64-65
• 4.3 电动缸与驱动器65-69
• 4.4 电动缸控制实验69-76
• 4.5 本章小结76-77
• 第5章 总结与展望77-79
• 5.1 总结77-78
• 5.2 创新点78
• 5.3 展望78-79
• 参考文献79-83
• 在学期间学术成果情况83-85
• 指导教师及作者简介85-87
• 致谢87

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本文编号：853275