巨型望远镜的鲁棒控制策略研究

1m红外太阳望远镜光电导行系统的反馈控制分析邓林华;柳光乾;程向明;李雪宝【摘要】我国正在研制中的1m红外太阳望远镜是目前国内唯一的地平式真空太阳塔,主要用于活动区磁场的精细光谱分析和太阳活动区磁场的时空精细结构研究.要求望远镜必须长时间高精度跟踪太阳(0.3"/30s、1"/10min)才能实现它的科学目标.光电导行是实现望远镜高精度跟踪观测目标的关键控制技术,通过检测观测目标像在图像传感器上的移动量作为反馈控制信号对望远镜实行闭环控制.首先建立了光电导行系统的控制系统模型,然后分析了系统的稳定性能、暂态性能、时域特性、频域特性及跟踪性能,并采用PID控制器对系统进行优化设计,以提高光电导行反馈控制系统的稳定性和跟踪精度.通过计算机仿真设计,采用PID控制算法能实现1m红外太阳望远镜的跟踪要求.【期刊名称】《天文研究与技术－国家天文台台刊》【年(卷),期】2009(006)004【总页数】9页(P310-318)【关键词】光电导行;反馈控制;PID算法【作者】邓林华;柳光乾;程向明;李雪宝【作者单位】中国科学院国家天文台云南天文台,云南,昆明,650011;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院国家天文台云南天文台,云南,昆明,650011;中国科学院国家天文台云南天文台,云南,昆明,650011;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院国家天文台云南天文台,云南,昆明,650011;中国科学院研究生院,北京,100049【正文语种】中文【中图分类】TP271~+.9云南天文台1m红外太阳望远镜(YNST)的光电导行系统是望远镜驱动伺服系统最外围的大闭环控制系统，通过面阵CMOS图像传感器作为反馈元件检测太阳像的移动量并提供给控制驱动器实现望远镜的目标闭环控制[1-3]。

光电导行的结构原理如图1，太阳光经过导行镜的光学系统后成像在2K×3K的面阵CMOS上形成一个全日面太阳像，用于检测太阳像在一个闭环周期的移动量。

第26卷　第4期计　算　机　仿　真2009年4月 文章编号:1006-9348(2009)04-0085-04射电望远镜P I D控制系统仿真李天睿,郭从良(中国科学技术大学电子科学与技术系,安徽合肥230027)摘要:射电望远镜控制系统是射电望远镜设计中的重点,控制系统的控制精度直接影响到射电望远镜的测量精度和灵敏度。

通过对射电望远镜系统建模分析,发现传统的P I D算法存在积分饱和缺陷问题,会造成系统超调,调节时间延长等不利结果。

将积分分离P I D控制算法引入到射电望远镜控制器设计中,利用LabV I E W实时仿真模块的功能,搭建了半实物仿真模型,分别采用传统P I D和积分分离P I D控制,对系统进行半实物仿真实验,提高控制器的控制性能,实验结果表明,积分分离P I D控制效果良好。

关键词:射电望远镜;比例-积分-微分控制器;虚拟仪器中图分类号:TP273;TP337 文献标识码:BS im ul a ti on of Rad i o Telescope P I D Con trol SystemL I Tian-rui,G UO Cong-liang(Depart m ent of Electr onic Science and Technol ogy,University of Science and Technol ogy of China,Hefei Anhui230027,China)ABSTRACT:Contr ol syste m is an i m portant part of radi o telescope,and the accuracy of the contr ol syste m directlyaffects the measuring accuracy and sensitivity of radi o telescope.The radi o telescope syste m modeling analysis showsthat the General P I D(Pr oporti onal-I ntegral-D ifferential)algorith m has the defects of integral saturati on,thus re2sulting in system overshoots,extending regulati on ti m e and s o on.I ntegral separati on will be intr oduced t o the P I Dcontr ol algorith m in radi o telescope contr oller design.Based on the Real-ti m e Workshop of LabV I E W,General P I Dand I ntegral Separati on P I D contr oller is designed for the system.A hard ware-in-the-l oop(HW I L)model is cre2ated,and the H W I L si m ulati on test shows that the res ponse of the syste m app lying I ntegral Separati on P I D contr olleris satisfact ory.KE YWO R D S:Radi o telescope;P I D;Lab V I E W1　引言嫦娥探月工程的启动标志着我国的航天事业进入了一个新的阶段。

大型天文光学望远镜超低速跟踪控制
周旺平;徐欣圻
【期刊名称】《光电工程》
【年(卷),期】2007(34)11
【摘要】为实现当代大型天文光学望远镜机架伺服系统的高精度控制,利用神经网络预测控制来克服系统中存在的非线性干扰,通过采集机架的输入输出信号训练神经网络来逼近非线性的系统动态,另外,为克服系统外部的风振等非线性干扰,引入了非线性阻尼项来提高伺服系统的跟踪精度.仿真结果表明了该方法的正确性且能获得较高的控制精度.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】周旺平;徐欣圻
【作者单位】中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏,南京,210042;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏,南京,210042
【正文语种】中文
【中图分类】TH751
【相关文献】
1.一种用于天文与大地测量的天线自动跟踪控制系统 [J], 胡国军;刘光明;乔少敏;巨志斌;王胜利
2.大型天文望远镜摩擦传动系统低速特性的研究 [J], 汪达兴;杜福嘉
3.模糊控制对大型望远镜低速跟踪性能的改善 [J], 刘金星;李洪文
4.基于自适应滑模控制的大型望远镜低速控制 [J], 邓永停;李洪文;王建立;刘京
5.用自适应控制改善天文望远镜低速性能的仿真研究 [J], 叶宁;汪晓来;陈子衡因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

8 m中国巨型太阳望远镜偏振光学设计
付玉;袁沭;金振宇;刘忠
【期刊名称】《天文学报》
【年(卷),期】2023(64)1
【摘要】望远镜的仪器偏振是影响太阳磁场测量的重要因素,为了获得精确的太阳磁场信息,对大型太阳望远镜光学系统进行偏振优化设计非常必要.针对8 m中国巨型太阳望远镜(Chinese Giant Solar Telescope, CGST)的偏振设计需求,提出了基于四镜偏振补偿结构的望远镜折轴光学系统设计方案.基于偏振光线追迹方法,分析了该方案仪器偏振在望远镜光瞳和视场上的分布特性以及视场分布特性随望远镜运动和波长的变化.结果表明,在HeI 1.083μm和FeI 1.565μm磁敏谱线所在的近红外波段, CGST仪器偏振满足2×10^(-4)测量精度要求的“无偏振视场”为0.91′,而在可见光波段该“无偏振视场”为0.5′.
【总页数】13页(P70-82)
【作者】付玉;袁沭;金振宇;刘忠
【作者单位】中国科学院云南天文台;中国科学院大学
【正文语种】中文
【中图分类】P111
【相关文献】
1.光纤阵列太阳光学望远镜偏振分析器设计
2.抚仙湖1米新真空太阳望远镜空间二维偏振光谱观测模式的设计与实现
3.1.8 m太阳望远镜偏振标定单元设计
4.中国巨型太阳望远镜热光栏光学分析
5.中国将建口径8米巨型太阳望远镜
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