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1. chinaXiv:202010.00062 [pdf]

基于CAN总线的主动光学镜面位姿驱动系统研究

肖心怡; 张宗猛; 杨德华; 吴常铖; 金振宇
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

为先进地基太阳望远镜(AST-G)主镜支撑系统预研,本文设计了一套基于CAN总线通信的主动光学镜面位姿调整驱动系统。首先面向一个主动支撑样机实验平台,开展了镜面运动学理论分析及位姿解算,然后采用STM32设计了一个主节点和三个子节点,实现了镜面位姿驱动系统中位移促动器的分布式控制。最后,开展了基于CAN总线的位移促动器性能测试及镜面位姿调整实验验证。结果表明,位移促动器的控制精度优于1μm RMS,镜面绕X、Y轴的转动误差优于1'' RMS,镜面Z轴方向平动误差优于1μm RMS。本文所提基于CAN总线的位姿驱动系统研究为先进地基太阳望远镜(AST-G)主镜支撑系统的研制提供了技术探索,也可为其它主动光学应用系统提供参考。

submitted time 2020-10-26 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits2820Downloads382 Comment 0

2. chinaXiv:202010.00063 [pdf]

两镜拼接主动光学子镜位姿调整方法研究

姜治渝; 陆金娴; 杨德华; 吴常铖; 金振宇
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

建立一个两镜系统用于模拟拼接镜面中各子镜面的相对位姿关系。提出采用相邻子镜边缘安装边缘传感器和设置倾斜传感器相结合的方法对子镜倾斜(tip/tilt)及轴向平移(piston)三自由度进行检测的位姿检测方法。采用理论控制矩阵和实测控制矩阵进行主动校正实验,实验表明:理论控制矩阵校正时,边缘传感器均方根误差不大于7.3nm,倾斜均方根误差不大于0.076?,实测控制矩阵校正时,边缘传感器均方根误差不大于7.4nm,倾斜均方根误差不大于0.080?。本文工作可为环型拼接主动光学子镜间相对位置自由度探测不足的问题提供参考解决途径。

submitted time 2020-10-26 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits2847Downloads380 Comment 0

3. chinaXiv:201903.00226 [pdf]

拼接镜面主动控制系统的定标

王斌 ; 戴懿纯 ; 许方宇 ; 金振宇 ; 杨德华
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

对拼接主镜进行主动控制是拼接镜技术的难点之一,8m 环形拼接太阳望远镜主动光学的 控制性能主要取决于倾斜探测的精度与控制模型建立的准确程度。在研制主动控制系统时,需要对倾斜探测精度定标以及建立较为准确的控制模型,即对主动控制系统定标。实验系统中搭建了用于实时探测拼接子镜倾斜的 Shack-Hartmann 波前传感器,并对其重复测量精度进行了定标,精度达到 0.014arcsec,接近 8mRST 面形控制要求。然后利用边缘传感器和 Shack-Hartmann 波前传感器测量了两镜主动控制系统的控制矩阵,建立较为准确的控制模型。

submitted time 2019-03-25 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits1928Downloads750 Comment 0

4. chinaXiv:201811.00087 [pdf]

基于步进电机的位移促动器设计与实测

张宗猛 ; 王正兰 ; 杨德华 ; 吴常铖 ; 金振宇
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

以环形太阳望远镜为应用背景,研制了一种基于步进电机的位移促动器,并进行 了性能实验测试,获得了该位移促动器的性能指标。分析了常见的大行程高精度位移促动器 的结构形式,选择位移缩放式作为位移促动器的基本结构。该位移促动器采用步进电机集成 行星减速器作为驱动元件,以具有特殊消间隙结构的螺旋传动作为位移缩放机构,为实现高 分辨率、高刚度和高精度的位移促动器的设计。开展了位移促动器的性能实验测试,结果表 明:该位移促动器轴向位移量程为±2mm,不同负载下均能实现 1μm 步长分辨率,位移闭环 输出精度优于 1μm。研制的位移促动器为环形太阳望远镜的建设提供重要的技术支持,并 可为其它精密光学镜面支撑系统的工程应用提供参考。

submitted time 2018-11-19 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits2703Downloads1027 Comment 0

5. chinaXiv:201805.00149 [pdf]

基于波纹管的气压式力促动器设计与实测

王正兰; 杨德华; 吴常铖; 金振宇
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

针对2m环形太阳望远镜主镜轴向支撑设计需求和指标,研制了一种基于波纹管的气压式力促动器,开展了全面实验测试。该气压式力促动器采用可伸缩高强度高弹性金属波纹管作为核心器件,采用线性轴承作为导向机构,并集成单向压力传感器作为力反馈元件,同时在设计中考虑了安装调整工艺便捷性。经测试,该气压式力促动器单向输出力达200N,输入气压与输出力线性度误差小于2%,力分辨率小于0.23N,闭环力精度优于±0.3N。测试结果验证了该气压式力促动器原理和结构简单,安装维护工艺良好,达到了设计指标,可满足2m环形太阳望远镜主镜轴向支撑的需求。研制工作为气压式力促动器的设计细节改进及主镜支撑系统的工艺优化奠定了基础,并可为其它精密光学镜面支撑系统的工程应用提供参考。

submitted time 2018-05-15 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits1557Downloads857 Comment 0

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