| 望远镜自适应光学系统倾斜镜控制技术研究 | |
郑兆瑛
| |
| 学位类型 | 博士 |
| 导师 | 张思炯 |
| 2014-05 | |
| 学位授予单位 | 中国科学院大学 |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 关键词 | 自适应光学 四象限光电探测器 倾斜镜 自抗扰控制 |
| 摘要 |
自适应光学技术通过实时补偿大气湍流所引起的波前畸变，为地基大口径天文望远镜获取接近衍射极限分辨率的天文图像提供了有效手段。其中，在大气湍流引起的全部波前畸变中，倾斜像差占85％以上，需依靠倾斜镜进行校正，因此倾斜回路是自适应光学系统的重要组成部分。本文主要针对望远镜自适应光学系统中倾斜回路的核心部件性能及其控制技术进行研究，主要内容如下：
（1）四象限光电探测器性能研究。介绍了四象限光电探测器的测量原理，并给出了探测灵敏度的定义，分别分析了其在均匀光和高斯光入射情况下的输出特性与探测灵敏度，以及在自适应光学系统中的位置与探测灵敏度的关系。最后，在高斯光入射条件下，进行了相关实验，理论分析与实验结果基本一致。
（2）倾斜镜的精密跟踪控制研究。介绍了压电陶瓷的特性和倾斜镜的工作原理，并对倾斜镜进行了自抗扰控制器设计。在ARM 与FPGA互连体系结构的硬件平台上，对三角波、正弦波和复合正弦波进行了跟踪实验，相比原控制板卡所带的PID 控制器，采用自抗扰控制器之后，系统跟踪误差的最大值与均方差皆减小90% 以上。
（3）望远镜自适应光学系统倾斜回路控制技术研究。分析了安排过渡过程的原理，讨论了二阶系统安排过渡过程环节的设计方法，并对该环节中参数对输出的影响进行了仿真实验。在设计并搭建的一个简单自适应光学系统中，对本文所研究方法进行了验证。实验中仅引入大气的倾斜像差，校正后斯特列尔比可达到0.98。 |
| 学科领域 | 自适应光学 ; 自动控制 |
| 文献类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://ir.niaot.ac.cn/handle/114a32/777 |
| 专题 | 学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郑兆瑛. 望远镜自适应光学系统倾斜镜控制技术研究[D]. 中国科学院大学,2014. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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