中国科学院南京天文光学技术研究所机构知识库

空间望远镜可以排除大气扰动影响，使其具有更高的分辨率，成为了科学界的研究热点。而空间望远镜发射过程中，振动会对空间望远镜的主镜产生不可逆的危害，被动减振的方法对于高频振动减振效果较为理想，对低频振动的减振效果较差。为了有效抑制低频振动的传递，本文对采用了主动支撑技术的空间望远镜主镜进行主动减振，利用有限元仿真分析对空间望远镜主动减振系统的进行了模态分析和谐响应分析，并通过实验验证了主动减振系统的可行性与稳定性。

首先，通过大量阅读国内外力促动器的相关文献，分析各种力促动器的发展现状与不足，通过对永磁弹簧的基本原理进行深入研究，对单个力促动器的工作性能进行测试，并由此确定力促动器的设计方案。
随后，计算主动支撑力促动器的数目和位置，形成多组力促动器并联而成的空间望远镜主动减振系统。根据空间项目的力学环境试验要求，对空间望远镜主动减振系统进行模态分析和动力学分析。仿真分析的结果显示，空间望远镜主动减振系统的一阶固有频率为156.7Hz，可以满足设计指标要求。且机构可以承受发射环境中的载荷，主镜不会发生破坏。
然后，搭建主动减振控制系统的硬件结构，配置了包含运动控制器、直线步进电机、电机驱动器、力传感器和加速度传感器等在内的电控系统。并结合硬件系统，完成主动减振控制系统伺服回路的搭建，利用UMAC软件对控制系统的PID参数进行调试，并对常见的调试问题进行分析。
最后，在实验室中进行永磁弹簧式力促动器相关性能试验和主动减振实验。对比分析主动减振前后的数据，结果表明，引入主动减振系统后，实验系统低频振动的振幅下降优于50%。