射电望远镜主动反射面系统的控制

• 作者: 周国华 张勇 张振超 李国平 李爱华
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 射电望远镜 主动反射面 S曲线加速控制算法 位移促动器 位移控制系统
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 1711-1718
• 页数: 8页
• 分类号: TH751
• 字数: 3362字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20162407.1711

摘要

针对新疆奇台110 m射电望远镜主动反射面控制技术的要求,设计和研制了一种新型的位移促动器和位移控制系统,并采用双频激光干涉仪对多个位移促动器及其控制系统进行了全面检测.位移促动器采用了基于涡轮蜗杆加滚珠丝杆的高精度结构设计方案,控制器系统采用了ARM微处理器.最后选择S曲线加速控制方法,设计了主动反射面控制系统硬件平台和软件算法.基于双频激光干涉仪和光学隔振平台在恒温超洁净条件下进行了系列测试.结果表明:系统实现了行程范围为30 mm,控制精度为5μm RMS的快速精密控制;在额定负载300 kg,步长2 mm,行程30 mm范围内,实测结果平均值与理论值偏差为0.04％,标准偏差为3.67 μm.最后,采用测量精度为0.25μm的激光传感器对4块四点支撑的四边形子面板进行了验证检测.结果显示:经多次迭代后主动反射面控制闭环系统的控制精度小于5 μm RMS,远远优于3 mm波段射电望远镜主动反射面控制的技术要求.