基于DSP的能动磨盘驱动器应力反馈数据实时采集系统研究与设计

摘要

20世纪90年代，美国压利桑那大学斯蒂瓦天文台大镜实验室(Steward Observatory Mirror Lab.)在发展大型主镜轻量化镜坯计算机控制离心熔铸技术的同时，发展了一种新的计算机控制大尺寸能动变形抛光磨盘加工超大型高陡度非球面反射镜技术途径，能动变形抛光磨盘(简称能动磨盘)口径约为被加工大镜面直径的1/5～1/3，可以很好的控制中、高频残差的出现。能动磨盘采用大尺寸刚性盘作为基盘，在周边可变应力的作用下，盘的面形可以实时的变成所需要的面形。在抛光过程中，安装于能动磨盘上的驱动器根据计算机发出的变形盘相对镜面位置和方向指令，改变边缘力矩的大小，使能动磨盘始终与非球面光学镜表面匹配。 能动磨盘在工作过程中处于一个动态变形的过程，盘面形状在标校台上确定并用于产生高密度的驱动器力矩数据与盘位置关系表供抛光过程中使用，力矩的给出是通过一个动态的闭环控制来完成的，但力矩的大小却是通过静态的影响函数计算得到。由于控制误差的存在且力矩的计算过程忽略了加工过程中诸多环境因素如镜面对磨盘的反作用力、镜面温度等的影响，理论应力值与加工过程中的实际应力值必然存在误差，导致磨盘理论面形与加工过程中实际面形的误差，影响整个系统的加工精度。因此对驱动器应力反馈数据的测量与分析至关重要。目前国内尚无独立的动态应力检测系统，本文提出的基于DSP的实时信号采集系统利用TI2000系列DSP做为主控芯片，旨在实时采集加工过程中磨盘驱动器的应力反馈数据，计算理论面形与实际面形的误差，寻找磨盘加工过程中的变形规律，以提高系统加工精度。

目录

文摘

英文文摘

本人申明及关于学位论文使用授权的声明

1引言

2能动磨盘系统基本工作原理

3数据采集系统结构设计

4数据采集系统硬件设计

5 FPGA内部逻辑设计

6数据采集系统软件设计

总结与展望

硕士期间发表的论文

参考文献

致谢

附录