一种索支撑柔性结构轨迹跟踪控制方法
大型射电望远镜馈源支撑结构采用六根柔索驱动馈源舱完成大范围高精度扫描跟踪的创新设计方案。针对该柔性结构非线性、大滞后、多变量耦合的特点,提出了一种双模糊控制和干扰观测器相结合的控制算法来实现馈源轨迹跟踪策略。这种新方法通过构造干扰观测器来观测柔性结构的各种干扰,并根据观测到的干扰信息进行补偿以抑制干扰对系统的影响;同时引入带有比例积分校正环节的双模糊控制器来实现馈源舱轨迹跟踪,通过调整因子来优化控制规则。仿真结果表明,该控制算法不仅能满足对轨迹跟踪精度要求,而且具有较强的鲁棒性。
大型射电望远镜悬挂馈源舱体结构的振动控制
将结构被动控制技术推广应用于射电天文领域.提出拉索-吊重振动控制方案,控制新一代大型射电望远镜悬挂馈源舱结构的风振响应.首先,由非线性静力分析确定结构初始静态参考位形和初应力.其次,针对结构特点模拟作用在悬索和馈源舱上的随机风荷.在上述模型的基础上,在时域中模拟分析稳定索系对结构风振的抑制效果.同时,通过典型节点时域响应的FF T变换,绘出响应自功率谱图,进一步描述了振动控制的效果.
大射电望远镜5m模型全站仪设站研究
针对大射电望远镜(LT)5m模型站点坐标不确定的特点,研究全站仪站点坐标设定的方法,基于几何原理推导确定站点坐标的公式,并进行误差分析.实验数据表明该方法有效提高了测量精度.
基于CAN总线的大射电望远镜分布式控制与数据采集系统
面向500米口径射电望远镜FAST设计了基于CAN总线的分布式控制与数据采集系统,介绍了该系统的总线接口硬件电路设计以及软件设计.该系统具有结构简单、可靠性高、扩充节点简单和性价比高等特点,为实现系统的智能数值闭环控制奠定了基础.
大射电望远镜新构型的结构优化设计、虚牵索的抑制分析及风致振动实验研究
大射电望远镜馈源柔索支撑系统是一类大跨度柔索并联机器人(WDPR)。为了抑制悬索虚牵和馈源舱的风致振动,提出了在此机器人的动平台上增加盛液容器的结构新方案。首先,运用Guldin定理确定轮胎状附加容器中液体体积在并联机器人的不同俯仰角度处的静态分布规律,进而建立此机构的力学模型;其次,建立WDPR非线性两层优化模型,并应用遗传算法获得LT500m附加容器结构的优化参数;最后,从数值分析和实验两种途径分别检验新方案克服悬索虚牵和抑制风振的效果。分析与实验结果表明与原构型相比,该结构方案能够抑制悬索的虚牵和风致振动。
大射电望远镜精调Stewart平台结构刚度分析
建立了大射电望远镜精调Stewart平台的有限元模型,对其位于典型工作位置的结构进行了刚度和模态分析。利用&nays参数化设计语言(APDL)实现有限元模型的参数化设计,使之能对锁定在不同位姿的Stewart平台结构进行刚度和模态分析,从而计算出Stewart平台在其任务空间内的刚度和固有频率分布。根据伺服系统设计准则,进一步确定了Stewart平台的伺服带宽。
大射电望远镜精调系统的自抗扰控制及实验研究
针对大射电望远镜精调Stewart平台系统具有非线性、时变、受扰动等特点,并充分考虑易于实现的工程要求,提出自抗扰控制方案,采用分散控制策略和自抗扰控制算法,实现精调Stewart平台系统的高精度轨迹跟踪控制.实验结果证明方案的可行性与有效性.
Stewart平台对大型射电望远镜反作用力的研究
Stewart平台作为馈源位置和姿态精调系统被安装在大型射电望远镜的悬挂馈源舱中。本文推导了计算馈源舱中的Stewart平台对舱体反作用力的公式,分析了馈源舱体姿态,Stewart平台的质量、调整速度与反作用力间的关系。研究结果为设计馈源舱与Stewart平台的质量比,消除平台对舱体的动力影响打下了基础。
新一代大射电望远镜机电光一体化设计研究
针对美国Arecibo大射电望远镜(口径305 m)设计方案的不足与对新一代大射电望远镜的要求,提出了全新的机电光一体化设计方案。对悬索馈源系统的非线性随机响应与二次稳定平台的运动精度做了理论分析与计算机仿真研究,结果表明该方案能够满足跟踪精度的要求。
LT50m缩比模型的馈源舱运动规划
介绍500 m口径大型射电望远镜(LT)的50 m缩比模型,给出基于索长控制的馈源舱位姿运动规划方法.数值算例和现场CCD光学检测表明,给出的方法正确可行.此方法在舱体运动闭环控制的实施中起到了关键的技术支撑作用.












