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。

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.

该文在全面深入了解大射电望远镜FAST光机电一体化创新设计方案的设计思想和技术指标的基础上，针对悬索馈源系统为一非线性、时变、大滞后、多变量耦合系统，精确的数学模型难以建立，采用经典控制理论与现代控制理论进行系统的分析和设计比较困难，甚至无法获得比较理想的运行效果。因此，联系FAST50m模型的定位控制策略，提出了基于非线性跟踪微分器的插值模糊控制算法（TDIFLC），并以FAST50m模型的悬索馈源定位系统为控制对象，对其进行分析和数值仿真，仿真结果证明了此种控制算法的可行性和高效性。同时，它结构简单，易于工程实现。

提出含模糊变量和区间变量的结构可靠性分析方法。基于能度可靠性理论，建立含模糊变量和区间变量的结构可靠性模型，采用最小模糊可靠性指标及最大失效可能度作为含混合变量结构的可靠性度量，给出两种度量指标在特殊情况下的解析求解方法及复杂情况下的优化解法。两个实例计算表明文中方法有效可行.

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。

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。

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。

　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。

在新一代大型射电望远镜(LT)的悬索舱体系统中增加了抑制风激振动的下拉结构控制索系.基于系统的非线性静平衡方程,通过最小二乘运算和优化策略,获得了适于伺服电机控制的索系平衡张力和索长.在此基础上,对馈源舱的运动进行了轨迹规划,使得各伺服电机根据规划出的张力和索长收放索来控制馈源舱按照预定的轨迹运动.

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.