巨型科学可控反射镜的质心检测

安其昌; 张景旭; 杨飞; 赵宏超

doi:10.3788/OPE.20172513.0046

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

巨型科学可控反射镜的质心检测

现代应用光学 | 更新时间：2020-08-13

- 巨型科学可控反射镜的质心检测
- Center of gravity testing for giant steerable science mirror
- 光学精密工程 2017年25卷第10s期页码：46-51
- 作者机构：
  
  1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春,中国,130033
  2. 中国科学院大学北京,中国,100049
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  中国科学院青年创新促进会资助项目（No.2016198）();国家自然科学基金资助项目（No.11673080，No.11403022）()
- DOI：10.3788/OPE.20172513.0046
  中图分类号： TH751
- 收稿日期：2017-05-10，
  
  修回日期：2017-06-13，
  
  纸质出版日期：2017-11-25
- 稿件说明：
移动端阅览
安其昌, 张景旭, 杨飞等. 巨型科学可控反射镜的质心检测[J]. 光学精密工程, 2017,25(10s): 46-51

AN Qi-chang, ZHANG Jing-xu, YANG fei etc. Center of gravity testing for giant steerable science mirror[J]. Editorial Office of Optics and Precision Engineering, 2017,25(10s): 46-51
安其昌, 张景旭, 杨飞等. 巨型科学可控反射镜的质心检测[J]. 光学精密工程, 2017,25(10s): 46-51 DOI： 10.3788/OPE.20172513.0046.

AN Qi-chang, ZHANG Jing-xu, YANG fei etc. Center of gravity testing for giant steerable science mirror[J]. Editorial Office of Optics and Precision Engineering, 2017,25(10s): 46-51 DOI： 10.3788/OPE.20172513.0046.

摘要

三十米望远镜三镜巨型科学可控反射镜（GSSM）的质量分布对望远镜整体的控制精度影响十分巨大。为实现三十米望远镜整体运动控制，需要在在不倾倒系统的前提下实现质心测量。首先，针对GSSM质心检测方法进行了理论研究，结合激光跟踪仪与力传感器提出了GSSM质心检测方法。为了验证该方法的可行性，对三十米望远镜三镜的四分之一缩比模型（GSSMP）进行了质心检测实验。最后对所测得的结果进行了误差分析。在误差分析中，考虑了由激光跟踪仪所带来的误差与测量仪器所带来的误差，忽略系GSSMP弯沉所带来的误差。根据本文所提出的方法，GSSMP的质量为805.800 kg，其质心位置在三镜坐标系中的坐标为（-7.169 mm，12.900 mm，526 mm）、位置精度为0.501 mm。

Abstract

The tertiary mirror of Thirty Meter Telescope (TMT) is a Giant Steerable Science Mirror (GSSM)

the center of gravity (CG) of which significantly influences the control accuracy of the telescope. However

the GSSM is so large that the traditional lying down method is not suitable for the CG measurement. To measure the CG of the GSSM at small tipping angles

a method for testing the CG with a laser tracker and load cells was proposed and verified theoretically and experimentally. In the experiment

a 1/4 scale prototype of the TMT was constructed and its CG was located. Furthermore

the error of the measuring result was analyzed considering the laser tracker error and equipment error

whereas the gravity sag of GSSMP was ignored. The mass of GSSMP is 805.800 kg

and the location of CG is (-7.169 mm

12.900 mm

526 mm) with an accuracy of 0.501 mm.

关键词

Keywords

references

邓赛, 景奉水, 梁自泽,等. FAST馈源支撑系统位姿分配方法研究[J]. 光学精密工程, 2017,25(2):375-384. DENG S, JING F SH, LING Z Z, et al.. Research on pose distribution algorithm of FAST feed support system[J]. Opt. Precision Eng., 2017,25(2):375-384. (in Chinese)

KEAS P, GUERRA J, BREWSTER R, et al.. SOFIA telescope modal survey test and test-model correlation[J]. SPIE,2010, 7738:77380K.

邓永停, 李洪文, 王建立,等. 2 m望远镜主轴交流伺服控制系统设计[J]. 光学精密工程, 2017,25(1):163-171. DENG Y T, LI H W, WANG J L, et al.. Main axes AC servo control system for 2 m telescope[J]. Opt. Precision Eng., 2017,25(1):163-171. (in Chinese)

LIETO D, SAHLMANN N, WALLANDER J, et al.. An approach to stabilizing large telescopes for stellar interferometry[J]. Proc. ICALEPCS, 2007.

邓永停, 李洪文, 王建立,等. 基于自适应滑模控制的大型望远镜低速控制[J]. 中国光学, 2016,9(6):713-720. DENG Y T, LI H W, WANG J L, et al.. Large telescope low speed control based on adaptive sliding mode control[J]. Chinese Optics, 2016,9(6):713-720. (in Chinese)

MACMARTIN D G, THOMPSON P, COLAVITA M M, et al.. Dynamic analysis of the active-controlled segm//KAWASHIMA S, WATANABE Y. Center of gravity detection for railway cars[J]. Open Journal of Mechanical Engineering, 2014, 2(1):1-5.

GOLPIRA H, MESSINA A R. A center-of-gravity-based approach to estimate slow power and frequency variations[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2017.Ented Mirror of the Thirty Meter Telescope, IEEE Trans. Control Sys. Tech., 2013, 22:58-68.

周程灏, 王治乐, 朱峰. 大口径光学合成孔径成像技术发展现状[J]. 中国光学, 2017,10(1):25-38. ZHOU CH H, WANG ZH L, HU F. Review on optical synthetic aperture imaging technique[J]. Chinese Optics, 2017,10(1):25-38. (in Chinese)

Berger, James O, DELAMPADY M. Testing precise hypotheses[J]. Statistical Science,1987:317-335.

邓永停, 李洪文, 王建立. 大型望远镜交流伺服控制系统综述[J]. 中国光学, 2015,8(6):895-908. DENG Y T, LI H W, WANG J L. Overview of AC servo control system for the large telescope[J]. Chinese Optics, 2015,8(6):895-908. (in Chinese)

浏览量

528

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

巨型科学可控反射镜缩比模型系统抖动检测

激光跟踪仪主动对准式复合传感高精度姿态测量

光学曲面的偏折测量技术：原理、挑战与展望（特邀）

场景切换感知的地基成像系统电子稳像技术

二维激光跟踪转台轴系设计及动态形变误差修正