本文關(guān)鍵詞：空間望遠(yuǎn)鏡次鏡六自由度調(diào)節(jié)技術(shù)研究

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【摘要】：近年來(lái)隨著微納衛(wèi)星技術(shù)的逐步發(fā)展、對(duì)地觀測(cè)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的逐漸拓寬,利用微納衛(wèi)星平臺(tái)搭載展開(kāi)式空間望遠(yuǎn)鏡以獲得高分辨率圖像的技術(shù)越來(lái)越受到研究人員的關(guān)注和重視。由于展開(kāi)式望遠(yuǎn)鏡在展開(kāi)后難以保證主、次鏡之間的相對(duì)位置精度,故次鏡調(diào)節(jié)是展開(kāi)式空間望遠(yuǎn)鏡的關(guān)鍵技術(shù)之一,本文主要研究一種次鏡六自由度調(diào)節(jié)技術(shù)。首先,設(shè)計(jì)了一種具有六自由度調(diào)節(jié)能力的次鏡調(diào)節(jié)平臺(tái)。該平臺(tái)采用新型Stewart平臺(tái)作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),介紹了該平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),驗(yàn)證了該平臺(tái)的自由度,并提出了一種該調(diào)節(jié)平臺(tái)的正逆向運(yùn)動(dòng)問(wèn)題求解算法。其次,根據(jù)該調(diào)節(jié)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)的難易程度,確定該次鏡調(diào)節(jié)Stewart平臺(tái)的總體控制策略為關(guān)節(jié)式計(jì)算機(jī)分布式控制策略。再次,根據(jù)望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)的誤差分配結(jié)果,得出次鏡調(diào)節(jié)Stewart平臺(tái)控制系統(tǒng)需要達(dá)到的控制指標(biāo)。通過(guò)研究音圈電機(jī)工作原理,描述了其數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)分析該模型的單位階躍響應(yīng)特性,設(shè)計(jì)了一個(gè)具有電流環(huán)和位置環(huán)的雙閉環(huán)定位控制系統(tǒng),通過(guò)仿真得出該雙閉環(huán)控制系統(tǒng)具有優(yōu)越的單位階躍響應(yīng)特性和動(dòng)態(tài)跟蹤特性。利用ASD驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)該定位控制系統(tǒng),并進(jìn)行音圈電機(jī)定位控制實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,音圈電機(jī)定位控制精度達(dá)到±0.5um,滿足設(shè)計(jì)要求。最后,在SimMechanics中建立次鏡調(diào)節(jié)Stewart平臺(tái)結(jié)構(gòu)模型,并通過(guò)與Simulink結(jié)合使用對(duì)逆向運(yùn)動(dòng)問(wèn)題求解算法精度進(jìn)行驗(yàn)證。利用DMC2610控制卡提供的C++函數(shù)庫(kù)編寫次鏡六自由度調(diào)節(jié)程序,使得音圈電機(jī)按規(guī)劃軌跡運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)化了調(diào)節(jié)過(guò)程。在論文的結(jié)尾,對(duì)上述工作進(jìn)行了總結(jié),并提出了當(dāng)前需要解決的問(wèn)題,并對(duì)未來(lái)需要的工作進(jìn)行了展望。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH751

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