大射电望远镜索牵引并联机构索力优化分析

作     者：黄亮 朱文白 唐晓强 姚蕊 Huang Liang;Zhu Wenbai;Tang Xiaoqiang;Yao Rui

作者机构：中国科学院国家天文台北京100012 清华大学精密仪器与机械学系北京100084 

出 版 物：《天文研究与技术》 (Astronomical Research & Technology)

年 卷 期：2010年第7卷第3期

页      面：268-276页

学科分类：07[理学] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 070401[理学-天体物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 0704[理学-天文学] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(10433020 50605035)资助 

主　　题：大射电望远镜 索牵引并联机构 悬链线 力优化 

摘      要：为对大射电望远镜馈源支撑系统索牵引并联机构实施控制、获得准确的索长信息,采用精确的悬链线方程建立舱体非线性静平衡方程组来求解索力,进而获得大跨度下刚索索长。提出了线性简化模型——赝曲线模型,该模型保证了解算精度,大大提高了解算效率,为实时控制及进一步大规模计算提供了便利。在给定位置下,利用赝曲线模型对姿态角进行搜索,得到满足索力约束条件的姿态角集合。在此基础上,以索力均匀分布为优化目标对索力进行优化,从而保证系统良好的力特性,避免钢索之间的干扰。数值计算说明了赝曲线模型的精确性和快速性,最后利用赝曲线模型得到了优化后精确的索力、姿态角与索长。