塔架系统的振动特性对望远镜的成像质量具有重要的影响。以望远镜塔架模型为研究对象进行模态分析,针对无参数化模态分析引起模态参数不准确的问题,提出采用最小二乘复指数法（LSCE）进行试验模态分析,确定结构的模态频率、阻尼比和模态振型。通过稳态图方法剔除识别过程所衍生的虚假模态,又通过模态置信判据验证模态的相关性,提高了模态参数识别结果的准确性,与无参数化试验模态分析结果对比表明,模态频率的最大误差仅为4.4%,一致性较好,结果表明LSCE算法的正确性和适应性。

为了深入研究望远镜的负载扭矩随着温度降低而增大的机理，提高低温下伺服系统的跟踪精度。首先分析了轴承摩擦扭矩的各种影响因素和低温对负载扭矩的影响，研究了润滑剂黏度随温度的变化规律，试验对比了有无添加润滑脂情况下负载扭矩的变化，结果表明在低温下无润滑脂时负载扭矩的波动减少并且线性度提高。其次分析了轴承摩擦扭矩和间隙的关系，采用电阻应变片法测量不同材料在不同温度下的热膨胀系数，建立起材料膨胀系数和扭矩的相关特性，结果表明低温下负载扭矩是常温下的6.67倍，而材料尺寸的最大缩短量达到960με。通过对低温负载扭矩机理的研究，可为低温环境下望远镜的精确控制提供理论和试验数据。