大射电望远镜AB轴与精调平台运动控制系统研究

摘要

本文根据新一代大射电望远镜光机电一体化创新设计方案，在分析大射电望远镜(FAST)三级调整系统的需求和运动控制技术的研究现状和发展趋势的基础上，针对馈源指向跟踪系统高精度轨迹跟踪的要求，从工程实际出发，设计并实现了大射电望远镜AB轴平台和Stewart平台控制系统硬件和软件，为三级复合控制的研究提供了实验平台。具体工作可归纳为以下三个方面。
　　 分析了原有两级调整系统的优缺点，在原有系统基础上设计了新的三级调整系统，并对新设计的三级调整系统的控制策略进行了详细介绍。
　　 对AB轴平台的角度分配方程进行了推导，找出了一种较好的AB轴转角求解方式。并通过MATLAB仿真模拟了几种情况下的角度分配，接着对Stewart平台的运动轨迹规划原理进行了分析，建立了Stewart平台的运动学模型。对两种Stewart平台典型轨迹下各腿长进行了规划，并用MATLAB进行了数据仿真，验证了规划的可行性。
　　 根据项目对运动控制的要求，设计了基于SynqNet运动控制现场总线技术的大射电望远镜AB轴和Stewart平台的控制系统。并对AB轴和Stewart平台控制硬件和软件进行了设计和开发，通过实验验证了新的控制软件的可行性。