前馈圆极化反射面天线的焦场分析

在大型射电天文望远镜中,研究焦面场的分布对于合理配置馈源阵列具有指导意义。本文采用物理光学法,推导了平面入射波为圆极化、斜入射时,前馈抛物面天线的焦平面及与焦面平行的平面上的电场计算公式。并以我国计划建造的500m 口径球面反射天文望远镜(FAST)为实例,计算了 FAST 的焦面场。     

大射电望远镜新构型的结构优化设计、虚牵索的抑制分析及风致振动实验研究

大射电望远镜馈源柔索支撑系统是一类大跨度柔索并联机器人(WDPR)。为了抑制悬索虚牵和馈源舱的风致振动,提出了在此机器人的动平台上增加盛液容器的结构新方案。首先,运用Guldin定理确定轮胎状附加容器中液体体积在并联机器人的不同俯仰角度处的静态分布规律,进而建立此机构的力学模型;其次,建立WDPR非线性两层优化模型,并应用遗传算法获得LT500 m附加容器结构的优化参数;最后,从数值分析和实验两种途径分别检验新方案克服悬索虚牵和抑制风振的效果。分析与实验结果表明与原构型相比,该结构方案能够抑制悬索的虚牵和风致振动。     

控制FAST馈源的宏-微机器人系统

本文介绍了大射电望远镜FAST光机电一体化设计方案,给出了由贵州KARST地貌的地理位置 得到的线馈源扫描运动轨迹,对六悬索并联索系结构和Stewart平台组成的并联宏 微机器 人系统进行了运动学描述和分析．     

大射电望远镜精调稳定平台逆动力学分析

在获得了大射电望远镜精调稳定平台逆运动学参数的基础上,采用虚功原理对精调稳定平台进行了逆动力学分析,获得了进行高精度轨迹跟踪转矩控制所需的广义驱动力。为精调稳定平台实时运动控制,实现馈源高精度轨迹跟踪奠定了坚实的基础。     

大射电望远镜馈源轨迹跟踪的模糊预测控制

针对新一代大射电镜望远镜悬索馈源系统为时变大滞后的被控对象，并充分考虑易于实现的工程要求，提出一种由模糊预测器和模糊控制器组成的馈源轨迹跟踪自适应模糊预测控制方案。数值仿真证明了该方案的有效性。     

模糊控制在大射电望远镜中的应用

针对大射电望远镜悬索粗调系统为一非线性慢时变大滞后系统的特点,提出采用模糊控制来实现馈源轨迹跟踪策略,并与工程上广泛应用的PID控制进行了对比研究,通过对阶跃信号响应的数值仿真,证明了模糊控制在大射电望远镜工程中应用的可行性。     

大射电望远镜精调平台结构参数优化设计

精调平台的结构参数对其运动性能有极为重要的影响。本文首先推导了并联型平台的 Jacobian矩阵 ,然后论述了选择 Jacobian矩阵的条件数作为优化设计目标函数的合理性 ,并以 Jacobian矩阵的条件数为优化设计目标函数 ,优化了精调平台的结构参数 ,得到了较为合理的结果     

大射电望远镜馈源指向系统轨迹跟踪自抗扰控制

采用独立控制策略实现新一代大射电望远镜馈源指向跟踪系统的高精度轨迹跟踪 .将两组成子系统之间的动力学耦合及其他扰动视为对精调Stewart平台子系统的未知扰动 ,设计了强鲁棒自抗扰控制器实现扰动补偿 .大射电望远镜馈源指向系统 5 0m缩比模型实验 ,验证了独立控制策略和自抗扰控制器的工程有效性和可行性 .为将来建造新一代大射电望远镜工程奠定了坚实的基础     

FAST中的宏/微机器人概念及索张力的优化配置

基于大射电望远镜ＦＡＳＴ创新设计中悬索与Ｓｔｅｗａｒｔ平台两级调节方案,提出了并联宏－微机器人的概念,建立了悬索柔性机器人的系统的逆运动学模型;针对悬索柔性的特点,在满足馈源电性能要求的前提下,提出了索系结构张力配置的优化方案,计算结果表明该方案可使悬索张力的分布更加均匀,并可避免悬虚牵,这一方案也可用于其他并联悬索结构的张力配置。     

大型射电望远镜悬挂馈源结构的非线性力学分析

从降低风荷的角度 ,设计了大型射电望远镜的悬挂馈源舱体外形及舱内框架支撑结构 .对馈源悬挂系统进行了非线性有限元静力分析 ,结合优化方法 ,联立迭代求解了馈源舱体的位置、姿态、悬索的悬链线、张力和长度 ,为进一步系统地模拟分析非线性馈源悬挂系统在随机风荷作用下的风振响应奠定了基础 .