| 题名 | 环形拼接太阳望远镜主镜控制系统研究 |
| 作者 | 郭泰 |
| 答辩日期 | 2018-07-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 金振宇 |
| 关键词 | 主动光学 拼接镜面 环形干涉望远镜 太阳望远镜 集成建模 |
| 其他题名 | Research on Primary Mirror Control System of Segmented Ring Solar Telescope |
| 学位专业 | 天文技术与方法 |
| 英文摘要 | 中国巨型太阳望远镜（CGST）是我国建设下一代大型地基太阳望远镜的计划。CGST要在1微米以上波段实现太阳高分辨成像观测，并实现高分辨的太阳大气流场与矢量磁场测量。八米环形太阳望远镜（8m-RST）方案因其偏振交扰小和易实现主焦点热控等优点，成为中国巨型太阳望远镜计划的重要设计方案。8m-RST的主镜是由等腰梯形子镜拼接形成的环形抛物面反射镜。其主镜系统通过约束子镜面内位移和主动调节子镜离面位移来保持面形。不同于全孔径拼接镜面的主动光学控制，环形拼接镜面需附加子镜倾斜量探测才能实现有效的面形保持控制。但已有成果中没有开展子镜面内位移、系统采样频率等关键参数对8m-RST主镜控制系统的影响的研究。文章针对这些问题开展了建模仿真、控制方案改进和试验平台搭建等工作：一、子镜的面内位移会影响边缘传感器与倾斜传感器的读出。建立了8m-RST主镜系统的六自由度仿真平台。分析表明：子镜的面内位移超过50nm时，主镜控制系统无法保持8m-RST的成像所需面形。为此，提出了8m-RST的主镜控制系统的改进方案：在拼缝处增加间隙量与剪切量传感器来估算子镜面内位移和补偿边缘传感器和倾斜传感器读出，两种附加传感器的测量精度应达到26nm。二、系统的采样频率影响控制系统稳定性和控制带宽。建立了8m-RST主镜系统的离散时间仿真模型，得到了系统相对稳定性、控制带宽与采样周期之间的关系。设计了倾斜传感器与边缘传感器异步采样的仿真方法，并引入了风荷载模型。通过分析风扰对8m-RST主镜系统的影响，确定了主镜控制器的基本参数。三、8m-RST主镜控制的研究成果多基于仿真分析，有待实践来推进可行性验证。作者参与搭建了云南天文台拼接镜面（YNOSM）实验平台。并在该平台上开展了主动光学控制的相关实验。论文的第一部分（前三章）是背景介绍；论文的第二部分（第4章到第6章）是针对前述三个问题的主要研究内容；论文最后（第7章）是总结与展望。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 天文学 ; 太阳与太阳系 ; 太阳与太阳系其他学科 ; 电子、通信与自动控制技术 ; 自动控制技术 |
| 页码 | 130 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25410]  |
| 专题 | 天文技术实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郭泰. 环形拼接太阳望远镜主镜控制系统研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2018. |
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