大型天文望远镜摩擦传动系统低速特性的研究

研究了大型天文望远镜摩擦传动系统的运行原理和特性,并进行了实验。结果表明,影响摩擦传动低速稳定运行的因素很多,主要有:编码器的测量误差,环境变化引起的误差,摩擦力矩和电机波动力矩等引起的误差,以及加工制造和安装引起的误差。另外在整个传动链中其它部分的摩擦力矩也不可能是一个定值,也存在力矩波动。结果还表明,利用非线性PID控制算法增益参数非线性变化的特性,可以使得控制系统既能达到响应速度快,无超调的目的,又能增强抵抗影响摩擦传动低速稳定运行因素的能力。实验中,低速可以达到0.2″/s,位置精度为0.032″(RMS),证明了这种方法是行之有效的。

20英尺冷藏集装箱控制系统

本文叙述我中心研制的20英尺冷藏集装箱控制系统的设计特点、主要结构和试运行情况。该系统采用了单片微处理器控制,经过一年的运行。工作情况良好,并于1992年通过了江苏省科委主持的技术鉴定。

基于DSP的大口径天文望远镜伺服控制的设计与实现

大口径天文望远镜不仅聚光能力增强,且分辨能力也提高。天文望远镜是光、机、电多学科交叉的系统工程,其伺服控制系统的精度对整个望远镜的系统性能起到重要的作用。该文根据天文望远镜跟踪目标的特点,采用直接驱动控制技术,开发了新型的DSP的数字控制平台。DSP数字控制器系统完成伺服驱动电机的矢量控制,该系统能够满足大口径天文望远镜高精度跟踪,并满足天文观测的精密、宽调速参数要求。试验结果表明该系统控制器稳定性好、可靠性高,其控制精度达到了预期的效果。

应用BP神经网络校正铂电阻温度传感器非线性的方法

应用BP神经网络算法对铂电阻温度传感器进行非线性校正,给出了BP神经网络的结构和训练权值的方法,在训练网络时对输入量进行了归一化处理.并应用此训练的网络对一实际的温度采集系统进行校正.此方法实现简单,大大方便了铂电阻温度传感器在温度测量中的应用.

对雷公藤多甙粗品提取工艺的改进

用乙醇代替水提取雷公藤,经改进生产工艺后,缩短了生产工艺,提高了收率,降低了成本,获得较高的经济效益和社会效益。

大型望远镜拼接弧线永磁电机电流谐波抑制

望远镜口径的增加使得其轴系驱动电机越来越大,近年来拼接电机成为国际上研究的热点。拼接弧线永磁电机的电流谐波影响大型天文望远镜目标观测轴系跟踪精度,文中根据拼接弧线电机的数学模型及谐波分析,提出了一种基于准比例-谐振控制器的电流谐波抑制算法,并设计了单元拼接弧线电机相应的电流控制器。仿真和实验分别对比了PI和准比例谐振控制器对电流谐波的影响。实验结果表明,采用准比例谐振控制器时,拼接弧线电机定子电流中的5次谐波分量削弱了63.3%,7次谐波分量削弱了34.4%,11次谐波分量削弱了51%,13次谐波分量削弱了59.2%,大大降低了拼接弧线电机电流谐波,有助于提高望远镜跟踪精度。

一种改进型SPWM单相正弦逆变数字电源的实现

提出了规则对称采样法与自然采样法结合的方法对SPWM进行改进,利用DSP内部定时器模块产生载波信号并结合经DSP的PWM口输出的H桥驱动信号,经硬件隔离和驱动模块后送给IGBT组成的H桥,从而产生单相正弦逆变电源。实验表明改进后的SPWM算法波形失真小,正弦特性更好,在望远镜的应用上可靠性高。

大型天文望远镜方位轴电机转子位置检测

大型天文望远镜实时跟踪目标星体,方位轴电机位置检测是其重要一环。针对其复杂机械结构及精密光学装置的特点,采用拼接弧线永磁同步电动机对大型望远镜方位轴进行直接驱动,采用带距离编码的光电编码器检测拼接弧线永磁同步电动机转子位置,设计了编码器处理电路,采用长线接收/驱动器对编码器信号进行处理,然后根据带距离编码的编码器特点实时计算方位轴电机转子位置。实验表明对超低速运行的大型天文望远镜,高精度的光电编码器可以根据转子的磁极对数选择相应的参考点数应用到拼接式弧线电机进行电机转子磁极位置检测,简化转子位置计算,节约控制的计算速度。可达到快速、准确、简单检测方位轴转子磁极位置的目的。

南极冰穹A首台自动视宁度检测仪的研制

南极冰穹C(Dome C)的选址结果显示:Dome C具有寒冷干燥、红外背景辐射低、可连续3～4个月观测、空气明净、透过率高、风速低等特征,是比地面上任何中纬度台址都好的天文观测台址.而由我国最先登陆的内陆最高点冰穹A(Dome A)被国际天文界广泛认为可能是比Dome C更好的天文台址.近3 yr来,中国科学院南极天文中心领导开展Dome A的台址测量工作,初步结果表明Dome A作为天文台址具有巨大优势.但是到目前还没有获得直接用于衡量天文台址在光学观测方面的主要参数视宁度数据.介绍了中国科学院南京天文光学技术研究所自行研制的我国首个用于Dome A的自动视宁度测量仪,基于一台口径35 cm的商用望远镜进行硬件改造和软件开发,使其能在Dome A低温低压环境下进行自动观测和数据处理.目前该仪器已随"雪龙号"科考船起运南极,于2011年初安装到Dome A并开始测量.起运前,在兴隆观测站与中国科学院国家天文台(国台)选址组的一台视宁度监测仪进行了对比测量,对软件、硬件和装调方法进行了检验验证.

天文光学镜面加工机床控制系统的研究

通过对光学加工工艺的分析,并结合加工对控制系统的要求,提出采用基于CAN总线的分布式控制系统构架。在子节点上,使用ARM+CPLD的硬件平台构建单轴位置控制器,主控节点使用Windows及其实时扩展RTX作为控制软件的平台,具有很强的开放性、可扩展性。控制系统已成功地应用在2·5m光学加工机床上。

一种宽范围高精度直流力矩电机速度控制系统的实现

结合所做的天文望远镜控制系统项目,介绍一种宽范围、高精度直流力矩电机速度控制系统的实现方案。对实现高精度速度控制所采用的关键技术锁频锁相控制方法,计算机的实时数据采集、显示和硬中断等进行了介绍。实际中该系统采用直流力矩电机直接驱动的控制方法,达到了很高的速度控制精度和较宽的调速范围。

主动抛光盘面形测试技术的研究

主动抛光盘技术是新发展起来的一种能够根据需要将抛光盘面实时地主动变形成离轴非球面来磨制深非球度高精度天文镜面的磨制技术。简单介绍了抛光盘变形控制结构和面形检测机构,对深非球面度面形变形进行了精度分析,探讨了主动抛光盘的动态响应和校正,并对抛光盘的改造提出了一些建议。

1.2米红外望远镜

本文叙述了我国研制的1.2m红外望远镜的设计特点、主要参数、结构和仪器实测精度.该仪器采用了一系列新结构和新技术,适应了原有6m圆顶的限制条件,大幅度地降低了造价,达到国际上同类望远镜的较好水平,推动我国红外天文学的研究. 1.2m红外望远镜为中国科学院重点研制课题.1982年初签署协议,由北京天文台委托南京天文仪器厂研制,安装在北京天文台兴隆观测站.经三年半的设计、加工、安装和三年的试运行、调整,于1988年11月通过院级技术鉴定.

主动抛光盘磨制非球面镜面控制技术的研究

介绍了抛光盘机械结构和基本运动方式,探讨了主动抛光盘的控制系统和面形检测,重点对变形技术进行了数学分析,并给出了实验结果。根据实验结果分析了面形误差产生的原因,讨论了主动抛光盘的动态响应和校正,给出了直径910mm,焦比为F/2的实验镜面磨制结果。

主动压力抛光光学磨镜设备的压力控制器

该专利是一种主动压力抛光光学磨镜设备的压力控制器。其特征是设置了一个作用于主动压力抛光盘的压力控制器。

一种大口径大非球面度天文镜面磨制新技术

主动抛光盘技术是近年来因天文望远镜的口径越来越大,焦比越来越快而发展起来的一种能够根据需要将抛光盘面实时地主动变形成偏轴非球面来磨制大口径非球面度高精度天文镜面的磨制技术。非球面表面的曲率不仅各点不一致,而且同一点的径向与切向曲率也不相同,所以经典的大的抛光盘不可能使其表面形状始终与所接触的非球面表面形状相吻合;常用的小磨盘抛光的致命缺点是解决不了高频切带,抛光效率也低。而主动抛光盘技术正好解决这些难题。与传统方法相比,它具有较高的磨削速率和较大范围内的自然平滑(无切带)。这是一种用计算机控制的磨镜技术,通过它可以像加工球面一样来加工一个深度的非球面。介绍了我国成功研制的主动抛光盘以及它在直径910 mm,焦比F/2抛物面镜加工中的成功应用和加工的结果,以及此项技术将在2 m以上直径天文镜面,特别是30 m巨型天文光学/红外望远镜的分块子镜磨制中的应用前景。