大型射電望遠(yuǎn)鏡饋源指向系統(tǒng)的控制、優(yōu)化與實(shí)驗(yàn).pdf

1、針對(duì)新一代大射電望遠(yuǎn)鏡饋源支撐結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，主要研究了艙索結(jié)構(gòu)粗調(diào)系統(tǒng)的主動(dòng)控制，艙內(nèi)Stewart精調(diào)平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)分析與優(yōu)化，以及粗-精兩級(jí)動(dòng)力學(xué)耦合與復(fù)合控制問題。完成的主要工作和取得的研究結(jié)論歸納如下： 1.針對(duì)艙索結(jié)構(gòu)的大柔性、變結(jié)構(gòu)、以及多輸入多輸出的特點(diǎn)，建立了粗調(diào)系統(tǒng)的控制模型，推導(dǎo)了六根大跨度柔索輸入與輸出間關(guān)系矩陣的遞推公式，提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一步向前自適應(yīng)控制策略與方法。將該方法應(yīng)用于LT50m模型的實(shí)際實(shí)驗(yàn)

2、中，取得了滿意的試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了策略與方法的可行性、有效性。 2.針對(duì)艙索系統(tǒng)的慣性主要集中在饋源艙上的特點(diǎn)，基于牛頓歐拉方程建立了饋源艙動(dòng)力學(xué)模型，將模型誤差視為外部對(duì)饋源艙的擾動(dòng)，提出了具有多輸入多輸出和強(qiáng)魯棒性自抗擾滑?？刂扑闫鳎玫搅损佋磁摲欠€(wěn)態(tài)模型下各懸索的控制拉力，數(shù)值計(jì)算結(jié)果說明了該方法的有效性和合理性。 3.針對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的解不能顯示表達(dá)，導(dǎo)致控制與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步優(yōu)化時(shí)參數(shù)敏度分析困難這一問題，通過

3、建立適當(dāng)?shù)目刂破?，將?duì)復(fù)雜動(dòng)力學(xué)方程的敏度分析轉(zhuǎn)化為對(duì)簡(jiǎn)單線性方程的敏度分析，并以6自由度的Stewart平臺(tái)為例，介紹了控制與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步優(yōu)化的過程。 4.基于牛頓歐拉方程，建立了柔性支撐下Stewart平臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型，在已知?jiǎng)悠脚_(tái)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的條件下，對(duì)Stewart平臺(tái)和艙索系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，研究了粗-精兩級(jí)動(dòng)力學(xué)耦合問題。并采用H∞優(yōu)化理論，分析了下平臺(tái)不同的質(zhì)量對(duì)艙索系統(tǒng)振動(dòng)所產(chǎn)生的影響，初步探討了動(dòng)平臺(tái)質(zhì)量和饋源