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

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【摘要】：近年來隨著微納衛(wèi)星技術(shù)的逐步發(fā)展、對地觀測技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的逐漸拓寬,利用微納衛(wèi)星平臺搭載展開式空間望遠鏡以獲得高分辨率圖像的技術(shù)越來越受到研究人員的關(guān)注和重視。由于展開式望遠鏡在展開后難以保證主、次鏡之間的相對位置精度,故次鏡調(diào)節(jié)是展開式空間望遠鏡的關(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)計了一種具有六自由度調(diào)節(jié)能力的次鏡調(diào)節(jié)平臺。該平臺采用新型Stewart平臺作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),介紹了該平臺的結(jié)構(gòu)特點,驗證了該平臺的自由度,并提出了一種該調(diào)節(jié)平臺的正逆向運動問題求解算法。其次,根據(jù)該調(diào)節(jié)平臺的結(jié)構(gòu)特點和實現(xiàn)的難易程度,確定該次鏡調(diào)節(jié)Stewart平臺的總體控制策略為關(guān)節(jié)式計算機分布式控制策略。再次,根據(jù)望遠鏡光學(xué)系統(tǒng)的誤差分配結(jié)果,得出次鏡調(diào)節(jié)Stewart平臺控制系統(tǒng)需要達到的控制指標。通過研究音圈電機工作原理,描述了其數(shù)學(xué)模型,并通過分析該模型的單位階躍響應(yīng)特性,設(shè)計了一個具有電流環(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)特性和動態(tài)跟蹤特性。利用ASD驅(qū)動器實現(xiàn)該定位控制系統(tǒng),并進行音圈電機定位控制實驗,實驗結(jié)果表明,音圈電機定位控制精度達到±0.5um,滿足設(shè)計要求。最后,在SimMechanics中建立次鏡調(diào)節(jié)Stewart平臺結(jié)構(gòu)模型,并通過與Simulink結(jié)合使用對逆向運動問題求解算法精度進行驗證。利用DMC2610控制卡提供的C++函數(shù)庫編寫次鏡六自由度調(diào)節(jié)程序,使得音圈電機按規(guī)劃軌跡運動,簡化了調(diào)節(jié)過程。在論文的結(jié)尾,對上述工作進行了總結(jié),并提出了當(dāng)前需要解決的問題,并對未來需要的工作進行了展望。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機械研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH751

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本文編號：1219135