[01373721]球面射电LT悬索式馈源支撑结构与控制系统机电光一体化设计

国际无线电科联(URSI)93年京都大会上，包括中国在内的10国天文学家联合发起“一平方公里大射电望远镜计划(LT)”倡议，并成立工作组(LTWG)协调研究新一代大射电望远镜的科学动力﹑工程概念﹑技术可行性及总体造价。1995年贵州LT国际会议上西安电子科技大学段宝岩教授提出基于悬索动态调整的馈源支撑机电光一体化设计方案，该方案充分利用贵州特有的KARST地貌，通过六根大跨度悬索来实现馈源在空间的动态扫描，该方案可使目前世界上最大的美国Arecibo射电望远镜馈源支撑系统的重量由800吨降至20吨，造价降低两个数量级。1999年3月“大射电望远镜FAST预研究”作为中科院重大科学工程预研究正式立项，并已列入国家“十五”重大工程项目规划。　　研究工作结合大射电望远镜(LT)总科学目标要求进行，根据LT目标新要求(观测频率8GHz，馈源定位精度4mm)，原设计的六根悬索直接拖动线馈源方案被悬索拖动馈源舱、Stewart平台作为二级精调的改进方案所代替，改进方案可实现多波段观测和更高的观测频率。针对大跨度悬索结构系统的特点，提出了大型柔性结构系统的控制策略与方法；提出了并联宏-微机器人系统的概念，并建立了系统的逆运动学模型；根据贵州KARST地貌区的风速统计，完成了风荷响应的仿真分析；为减小系统在随机扰动下的响应，完成了附加阻尼的理论分析和设计；完成了Stewart平台的理论分析，并进行了旨在解除二级调整耦合的研究；按照新的方案制作了5米实验模型；已完成上下位机分布式控制系统的方案设计和控制策略的计算机仿真，并在实验模型中得到验证；研究了馈源舱和馈源的动态检测技术，提出了三种方案：CCD﹑激光和GPS，已完成方案的理论分析和数学建模。