基于电流变液的大射电望远镜馈源支撑系统风振阻尼控制

针对新一代大射电望远镜机电光一体化创新设计悬索馈源支撑系统的随机风振响应问题，设计了一种电流变可调阻尼器来实现大射电望远镜悬索馈源支撑系统风振的附加阻尼控制，彻底解决了对于柔性悬索结构振动的附加阻尼控制难题。推导了电流变可调阻尼器的力学模型，并提出了相应控制策略。通过计算机仿真，验证了所设计的可调阻尼器的有效性，可使馈源支撑系统的风振降低５０％左右，可有效地提高馈源轨迹跟踪的精度。

500m口径球面射电望远镜柔性馈源支撑系统仿真

为给500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,FAST)提供设计优化方案,对其柔性馈源支撑系统进行1:1原型虚拟样机的全程仿真.设计整个仿真模型的控制框架和控制算法;分析系统的运动学、动力学和在干扰载荷下的控制精度.整个仿真工作主要分为对舱-索悬挂系统的动力学分析和系统其他机构、单元的控制仿真分析,前者通过有限元法实现,后者通过多体系统动力学方法和机电控制实现.通过对馈源定位的控制精度评估,可更好地为天文观测提供设计优化方案,降低硬件设计和实验的盲目性与成本,加快研究进程.

FAST 50m模型馈源支撑系统的结构参数优化

对大射电望远镜50 m缩比模型的索驱动馈源支撑系统三级结构及参数进行优化设计。考虑到馈源支撑系统的天顶角指标从40°增加到60°的技术要求,改变二级模型结构,提出了三级索驱动馈源支撑系统结构,由馈源舱,AB轴,Stewart平台三部分构成,为了降低索拉力差,馈源舱的调整角度设计为20°,AB轴调整40°,Stewart平台调整定位精度。对馈源舱,AB轴的结构参数做了优化设计。并依优化结果,制造了新的三级索驱动馈源支撑系统的50 m缩比模型进行测试验证。

电流变液在大射电望远镜馈源支撑系统风振半主动控制中的应用

针对大射电望远镜悬索馈源支撑系统的随机风振响应问题 ,在简单介绍了电流变液及电流变阻尼器形式的基础上 ,设计了一种电流变可调阻尼器来实现大射电望远镜悬索馈源支撑系统风振的半主动控制 .详细推导了电流变可调阻尼器的力学模型 ,通过计算机仿真 ,验证了所设计的可调阻尼器的有效性 .

大射电望远镜馈源支撑系统最优化研究

以输电线路钢塔设计理论为基础,阐述了大射电望远镜馈源支撑系统的最优化原理,提出了相应的最优化目标函数。将遗传算法求复杂函数极值理论与三维数字仿真技术相结合,采用VC++编程语言开发馈源n塔支撑最优化系统。对大窝凼候选台址支撑系统最优化实例研究结果表明,多塔支撑系统的受力状况优于少塔支撑系统,但工程投资较大,建议大射电望远镜馈源支撑系统采用4塔支撑系统。

FAST馈源支撑系统三维可视化模型的创建

国产操作系统因其安全可靠被许多特定的企业和单位使用。中标麒麟系统是国产操作系统中较为成熟的一个系统。Blender是一款跨平台的三维动画制作软件,功能强大且可以在任何主流的操作系统上工作。在中标麒麟系统下,用Blender建模软件对“天眼”FAST中的一部分——馈源支撑系统的三维模型进行了创建,并选取其中的一部分,对其模型的创建过程进行了详细地介绍。

FAST密云模型馈源支撑控制系统的仿真研究(英文)

针对500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope)1∶15密云缩尺模型馈源支撑系统进行仿真建模。分析密云模型馈源支撑控制系统的结构组成和控制方式,并在MATLAB、Simulink环境中建立仿真模型。仿真模型主要包括三个模块:弹簧阻尼器模块、A—B转台和Stewart平台,这些平台通过PID控制器进行控制。密云模型和仿真模型运行同一个天文轨迹,通过分析运行结果显示仿真模型控制性能与密云实际模型相似并且满足望远镜的指向精度要求。

大射电望远镜FAST馈源支撑两级调整机构联调机理分析

从运动学的角度分析了大射电望远镜 FAST馈源支撑系统两级调整机构的联调机理 ,并运用空间矢量工具推导了运动学控制的数学模型 .此外 ,还给出了精调控制方案、Stewart精调机构的控制策略、硬件结构和软件流程 ,并对总体控制系统做了说明 .联调机理分析对实现 FAST馈源支撑系统联调方面做了一次有益的探索 ,有助于FAST研究工作的进展 .

FAST一次支撑系统的结构研究

介绍了中国天文学家提出的 FAST(five hundred m eter aperture spherical radio telescope)计划 ,对 FAST索支撑轻型指向跟踪系统的关键技术之一——一次支撑系统的机械结构进行了方案论证 ,从可靠性、响应速度等方面对自驱动和他驱动两种驱动类型进行了比较 .对自驱动方式的几种方案从运动性能和驱动性能等方面比较了各自的优缺点 ,最后得出了具有可行性的方案 .

FAST一次支撑系统的实验研究

介绍了FAST光机电一体化的索支撑轻型指向跟踪系统的关键技术之一 次支撑系统,并对一次支撑系统1:30缩尺模型进行了系统的实验研究,测试了小车在跟踪模式下不同轨迹上的控制效果,测量并计算了小车的等效刚度,通过刚度系数估计了小车的风载响应.实验结果表明,本文所提出的一次支撑方案可以达到一次支撑结构所要求的位置控制精度.本文的研究对利用大跨度悬索体系实现对空间目标的精确位置控制具有一定的参考价值.

大射电望远镜健康监测系统的设计

500m口径的大型球面射电望远镜(FAST)是我国在建的世界上最大的单口径射电望远镜。其馈源支撑系统具有空间结构庞大、组成复杂、控制困难的特点,因此急需对其运行过程进行健康监测。健康监测力求对FAST馈源支撑系统结构整体行为的实时监控和对结构状态的智能化评估。本文较系统地阐述大射电望远镜健康监测的新概念,并从FAST工程发展的角度探讨大型射电望远镜监测系统设计的有关问题,以期为监测系统的开发提供借鉴。

FAST射电望远镜天文轨迹规划

针对我国500 m球面射电望远镜天线(FAST),提出了一体化天文轨迹规划;给出了详细的数学模型及推导分析。相对于当前采用的FAST轨迹规划,该方法使得馈源位置和反射面位置的控制误差可以相互补偿。指出当馈源系统和反射面系统具有相同的测控延迟误差时,并不影响FAST天线的性能。

240余颗 中国“天眼”发现大量脉冲星

500米口径球面射电望远镜(Five-hundredmeter Aperture Spherical radio Telescope,简称FAST),位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中,工程为国家重大科技基础设施,由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。

“天眼”FAST“睁眼”看宇宙

日前,位于贵州黔南州平塘县大窝凼的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（FAST）宣告落成启用,开始探索宇穷山恶水深处的奧秘.作为国家重大科技基础设施,FAST工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成,并由中国科学家创新设计、研发制造、组织施工,是具有我国自主知识产权的大科学装置,被形象地称为“中国天眼”.

参与其中是此生的骄傲

2008年，我加入了FAST团队。能够参加世界上最大、最先进的单口径射电望远镜的建设，我感到非常荣幸和自豪。在FAST工程建设中，我最主要的工作是负责馈源支撑系统。馈源支撑系统的任务是实现馈源接收机在高空中的精确定位和定姿，使馈源接收机准确位于主动反射面的抛物面焦点上。由于望远镜需要观测的天体目标众多，有时需按特定轨迹扫描天区。有时需克服地球自转跟踪天体目标。主动变形的系列抛物面焦点将位于空中的虚拟球冠面上，该虚拟球冠面的直径为206米，球冠面最底部离地面约145米高。高空、大尺度、高精度定位馈源接收机，是馈源支撑系统面临的巨大挑战。

500米回径球面射电望远镜

500米口径球面射电望远镜(简称FAST),位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中,是国家重大科技基础设施,由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。FAST被誉为“中国天眼”,由我国天文学家南仁东于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用。它由中国科学院国家天文台主导建设,是我国具有自主知识产权、世界最大单口径和最灵敏的射电望远镜,其综合性能是著名的阿雷西博射电望远镜的十倍。