大口径望远镜主镜位置检测与控制

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2、：刘博婷．Ｖ興＇一■．．．、．．早；：王建立研究员＇号指导教师．．：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所瑟；．■，ｊ．Ｉ－学位类别：工学硕止；机械电子工程学科专业培养单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所２（Ｈ５年１０月？ｔ义裝揉；‘‘苗＇■■．ｒ古．Ｖ：．＇’手皆＇；Ｊ；皂－＇牟对；Ｉ．．．．下Ｖ帮读Ｖ，．－：＾＇．－．■．ｆ八。．＇Ｊｌ．．’．却心：一．．：．■ｖＬ片记如．．．．苗．？＇：

3、知’置独创性声明本人巧並卢明：所蜡交的学巧论义足本人化巧帅指导下独立进行研究Ｘ．作所取得的成化。据我所知，除了特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论义中不包含化他人已经发表或撰与过的硏究成果。对本人的硏究做出壶巧贡献的个人和巧体，均己么文中作了明确的说明。木吊明的法律结果由木人承担。学位论义作者签名：巧期；２心１２、呼学位论文使用授权书本学位论文作巧完全了解中图科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所有关保留、巧用学位论文的规定，即：中閨科学院大学及中围科学院长春化学精密机械与物理研発所有权保留并向国家有关

4、部口或机构送交学位论义的复印件和化了版，允许论义被查阅和借阅。本人授权中罔科学院大学及中围科学院长春光学精密机械巧物理研究所ＷＷ将学位论文的全部或部分内巧编入有关数据库进巧检索，ＷＩＵ采用影印、缩印或巧它复制手段保存、化：编本学位论义。（保密的学位论义在解密后适用本授权书）学位论文作巧签名：指导教师签名；急■日期；。１互‘＇？‘〇日期；＾盛Ｊ之＇口）午手工学位论文作者毕业后去向：通作讯单位：电话；地址：邮编：Largetelescopeprimarymirrorpositiondetecti

5、onandcontrolByLiuBotingADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofscienceinengineeringChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciencesOctober,2015大口径望远镜主镜位置检测与控制刘博婷（机械电子工程）导师：王

6、建立研究员摘要大口径望远镜在跟踪目标时，主镜的姿态不断的发生着变化，由于主镜重量很大，不同的姿态会导致支撑结构变形，主镜在镜室中的相对位置会发生变化，从而影响望远镜的成像质量。因此需要对主镜位置进行控制,使主镜位置相对镜室不变。本文在总结大口径望远镜主镜支撑基本原理的基础上，设计了主镜位置检测及控制系统，对大口径望远镜在实际的设计、制作过程有着重要的意义。本论文首先介绍了大口径望远镜主镜支撑原理，并对液压支撑系统进行分析，确定了采用液压系统对主镜进行支撑的总体方案。根据主镜姿态变化情况设计主镜位置检测系统，实时的从5个自由度对主镜位置进行检测并解算。

7、并把这个变化反馈给液压控制系统，使液压系统可以根据这个偏差值对主镜的位置进行校准。根据液压支撑系统特性设计主镜位置控制系统，并建立了液压系统位置控制模型。确定采用PID控制器的控制策略，并通过Simulink对主镜位置控制系统双闭环控制进行仿真，获得了良好的控制效果。搭建实验平台，采用松下系列伺服电机及对应型号驱动器对液压支撑系统进行控制。利用位置传感器分别对伺服电动缸和液压支撑系统元件的性能进行测试。对调整液压缸和单个支撑液压缸构成回路进行闭环控制，确定采用速度环和位置环双闭环控制的控制方法。然后将主镜放置于液压支撑平台上，对主镜位置进行控制，得到

8、可以满足实验指标要求的响应。文中设计的大口径望远镜主镜位置检测和控制系统具有较高的检测精度和良好的控制性能。