| 天文光学柔性面板控制的初步研究 | |
王银虎
| |
| 学位类型 | 硕士 |
| 导师 | 郑奕 |
| 2012-05 | |
| 学位授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 关键词 | 柔性面板 多轴 耦合 实时控制 |
| 摘要 |
本文概述了国内外大型天文光学望远镜的现状及各国大型天文光学发展计划，接着分析近代大型天文光学望远镜发展中的几项关键技术:主动光学，自适应光学，主动抛光盘。
这几项关键技术中都涉及一类柔性面板，通过对柔性面板的弹性变形进行数学分析，得出这类柔性面板变形和所受力的关系，并用阻尼最小二乘法，在一定误差范围和一定的加力范围内试算一组面形实例。讨论了阻尼因子和误差范围及加力范围的关系。
总结该类柔性面板的控制要求和特点，得出满足条件的控制系统须具备多路输入输出，耦合性及精确可靠的特点。根据控制系统的要求，提出一种以实时控制器为核心的控制系统结构。调研了CPCI 总线，UMAC 运动控制器，西门子840D，西门子S7-300PLC，NI-PAC 等控制系统解决方案，并作定性比较，最终确定了一种以PXI 为中心控制器的控制方案。
在控制方案确定后，根据控制系统结构，以主动抛光盘为实验对象，设计了控制系统实验平台。用CAD Electrical 绘制了电气原理图，以便合理的布置驱动器，传感器，信号调理器，电机，变压器，断路器，继电器，空气开关和电源等电气设备。随后按图搭建了柔性面板多轴耦合实时控制系统实验平台。同时，用LabVIEW 图形化开发工具,开发了实时控制程序。并针对主控制器是多核处理器的特点，对控制程序进行了任务分配的优化。
最后在搭建的实验平台上，以典型的柔性面板主动抛光盘为实验对象，分别进行了参数调试实验，单轴运动控制实验，多轴耦合变形控制实验等。得到了比较满意的结果，验证了控制方案的可行性。
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| 学科领域 | 天文镜面（材料、加工、检测） ; 自动控制 |
| 文献类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://ir.niaot.ac.cn/handle/114a32/89 |
| 专题 | 学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王银虎. 天文光学柔性面板控制的初步研究[D]. 中国科学院研究生院,2012. |
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