FAST馈源支撑系统中质量阻尼器的初步设计

500m球面射电望远镜(FAST)的馈源支撑系统存在大跨度柔性索支撑结构,馈源仓容易受到外界干扰源的激励引起振动,影响馈源舱内接收机定位和指向的性能和精度.质量阻尼器作为一种有效并且可靠的振动控制设备,得到了深入的研究和应用.本文从质量阻尼器的基本原理出发,初步设计出一种应用于FAsT馈源支撑系统的被动和主动质量阻尼器模型.数值分析和仿真实验结果表明质量阻尼器对FAST馈源仓的振动有明显的抑制效果.     

25m射电望远镜自动换馈系统模糊控制策略的软硬件实现

乌鲁木齐天文站25m射电望远镜的换馈系统是基于精确数学模型和传统控制策略实现的自动控制系统,由于设备老和更改,系统不能正常工作。随着计算机软硬件技术迅速发展和模糊理论的提出完善,在一些特定的环境下,模糊控制策略实现的控制系统取得非常好的效果。自动换馈系统的运行环境比较封闭,比较容易获得控制经验,因此选择基于PC硬件和Windows2000/XP平台,采用模糊控制策略来实现对馈源的更换。     

FAST望远镜两轴转向机构结构方案优化

FAST馈源支撑系统承载和驱动馈源运动,进行对天体的高精度跟踪观测.在实时的定位调整中,两轴转向机构起着辅助调整接收机姿态角的作用.为满足FAST两轴转向机构的重量及刚度要求,选择了一种空间刚架式的结构构型.提出了反映结构柔顺度及重量约束的目标函数,以各类杆件的截面面积以及整个结构的高度、半径等几何参数作为优化变量,采...     

50米天线馈源焦点偏移补偿控制系统的设计

通过测量北京密云50m天线在不同俯仰角度下X波段馈源的焦点轴向偏移,拟合出了由于天线重力形变引起的X波段馈源的焦点轴向偏移曲线.为了补偿焦点偏移,设计了包含电流环、转速环和位置环的馈源控制系统,并基于Matlab/Simulink软件,对系统进行了仿真.仿真结果表明,本文设计的馈源控制系统能够补偿焦点偏移,且系统具有良好的动态和稳态性能.     

FASTL波段多波束馈源设计的初步分析

把抛物面天线的偏焦理论应用于FASTL波段多波束馈源系统的设计,分析了馈源喇叭横向偏焦距离与相应波束偏离角之间的关系,结合多波束射电望远镜扫描方式的要求,给出了FASTL波段多波束馈源的工作带宽、多波束馈源中相邻喇叭的间距以及喇叭口径大小的限制,并对正六边形阵列中处于不同位置的喇叭对应的波束的主瓣情况作了详细计算和分析。由此说明了FASTL波段多波束馈源采用19波束的可行性。另一方面,根据得到的工作频率带宽和喇叭口径大小的情况,对OMT和喇叭类型的选择进行了探讨。本文给出了FASTL波段多波束系统的大概轮廓,为进一步精确设计指明了方向。     

纳米计量学的基础技术组件

为了满足ASTROD激光宇航动力学任务慨念计划的高精度要求 ,以及实现新质量标准 ,我们开始进行次纳米激光测长与纳米定位控制的研究。本文将回顾我们在清华大学与工研院测量中心的研究成果 ,介绍如何利用外差式激光干涉仪、挠性微动台与压电陶瓷 ,进行次纳米激光测长与纳米定位控制。此研究成果将做为ASTROD计划中 ,无拖曳航天技术的研发基础。之后讨论如何将纳米定位控制系统与扫描穿隧显微镜进行整合 ,完成计量型扫描穿隧显微镜 ,进一步将微结构的测量尺寸直接追溯至长度标准。     

FAST L波段多波束馈源设计的初步分析

把抛物面天线的偏焦理论应用于FAST L波段多波束馈源系统的设计,分析了馈源喇叭横向偏焦距离与相应波束偏离角之间的关系,结合多波束射电望远镜扫描方式的要求,给出了FAST L波段多波束馈源的工作带宽、多波束馈源中相邻喇叭的间距以及喇叭口径大小的限制,并对正六边形阵列中处于不同位置的喇叭对应的波束的主瓣情况作了详细计算和分析。由此说明了FAST L波段多波束馈源采用19波束的可行性。另一方面,根据得到的工作频率带宽和喇叭口径大小的情况,对OMT和喇叭类型的选择进行了探讨。本文给出了FAST L波段多波束系统的大概轮廓,为进一步精确设计指明了方向。     

FAST30m模型L-波段馈源的设计、制作和性能测试

叙述了FAST（500m口径球面射电望远镜）30m模型L-波段馈源的设计、制作和性能测试过程。馈源的设计仿真使用了HFSS软件，并选用纸板或塑料板和铝箔胶带，通过手工操作完成馈源制作。馈源的性能通过测试表明满足FAST30m模型天文观测的需要。文中采用的HFSS软件仿真及手工制作馈源的方式不失为形式简单的馈源的模型制作的一种快速、经济和有效的方法。这种方法对相近的工作有一定的参考价值。     

面向新疆奇台110 m射电望远镜宽带双极化Vivaldi馈源设计

射电望远镜一般要在宽频段内进行连续观测, 但传统相控阵天线设计方法难以兼顾宽频带和大角度扫描特性. 紧耦合天线的设计方法为宽带大角度扫描天线提供了新的设计思路, 基于此设计了一款宽带双极化 Vivaldi相控阵馈源. 首先结合Wheeler提出的连续电流片概念及等效电路对紧耦合原理进行理论分析, 然后针对Vivaldi天线分析了阵元间的强耦合能够有效拓展天线的工作带宽. 在此基础上设计了一款宽带Vivaldi相控阵馈源. 馈源阵列由8×9 Vivaldi天线阵元组成, 该阵列的工作带宽为2-8GHz, 并且能够在E面和H面均实现±$45^\circ$的扫描特性. 最后对该馈源阵列进行了样机加工和测试, 测试结果与仿真结果具有较好的一致性.     

纳米计量学的基础技术组件

为了满足ASTROD激光宇航动力学任意概念计划的高精度要求，以及实现新质量标准，我们开始进行次纳米激光测长与纳米定位控制的研究。本文将回顾我们在清华大学与工研院测量中心的研究成果，介绍如何利用外差式激光干涉仪，挠性微动台与压电陶瓷，进行次纳米激光测长与纳米定位控制。此研究成果将做为ASTROD计划中，无拖曳航天技术的研发基础。之后讨论如何将纳米定位控制系统与扫描穿道显微镜进行整合，完成计量型扫描穿隧显微镜，进一步将微结构的测量尺寸直接追溯至长度标准。     

采用VC + + 的射电望远镜控制软件在Windows XP下的设计和实现

射电望远镜控制软件的主要功能是控制射电望远镜精确、实时的跟踪指定目标,本文介绍了Windows XP系统下基于Visual C 的射电望远镜控制软件的设计,重点叙述了软件的功能、通信方式、图形界面的实现[2]。     

Control Of Chaos In Hamiltonian Systems

We present a technique to control chaos in Hamiltonian systems which are close to integrable. By adding a small and simple control term to the perturbation, the system becomes more regular than the original one. We apply this technique to a forced pendulum model and show numerically that the control is able to drastically reduce chaos.     

10m口径射电望远镜天线计算机远程控制系统

本文从当前天文观测所受自然环境的影响入手 ,提出远程控制观测是解决目前观测所遇到的困扰的好方法 ,并介绍了中科院云南天文台太阳射电组的 1 0m口径抛物面天线的计算机远程控制系统。本文着重讨论了远程控制的实施方案 ,包括天线当前的性能测试、如何安全地做到远程通信、前端控制 (即现场控制 )等问题 ,把TCP/IP协议族原理和Client/Server原理与模糊逻辑控制思想相结合 ,对 1 0m口径天线实施自动控制 ,并开发了用于现场控制、远程控制的网络控制软件。     

斜轴式望远镜动力学建模与鲁棒控制

斜轴式望远镜是一种新颖的望远镜结构, 其独特的结构设计更适合南极等极端气候环境, 但目前国内外缺乏针对斜轴式望远镜详细的动力学建模与控制研究. 提出一套斜轴式望远镜动力学建模与鲁棒控制方法, 首先, 对斜轴式望远镜进行了动力学分析, 采用拉格朗日法建立望远镜2自由度刚体模型; 接着, 结合望远镜驱动系统的柔性和所受干扰, 完成了斜轴式望远镜的干扰情况下刚柔耦合系统数学模型的推导; 然后, 针对抗干扰问题, 根据所建数学模型, 设计了基于干扰观测器的滑模控制器, 对于所受干扰进行抑制, 实现了斜轴式望远镜的鲁棒控制; 最后, 仿真结果显示, 在考虑模型的非线性外部干扰的情况下, 相比于传统的比例-积分-微分控制器, 基于干扰观测器的滑模控制器使得系统具有更好的动态性能和抗干扰特性.     

太阳同步卫星的控制现状及发展趋势

在介绍太阳同步轨道相关知识的基础上,着重分析了该轨道的高度因素,给出了当前在轨太阳同步卫星轨道高度的上下限,介绍了几种典型的低轨道太阳同步卫星,同时给出了太阳同步卫星轨道控制方法的发展状况及趋势,最后综述了当前国内外太阳同步轨道的轨控模式与维持策略。     

On chaos control of nonlinear fractional chaotic systems via a neural collocation optimization scheme and some applications

In this paper, we study chaos control of a class of fractional-order chaotic systems where the dynamic control system depends on the Caputo fractional derivatives. We first propose an infinite horizon optimal control problem related to the given fractional chaotic system. With the help of an approximation, we replace the Caputo derivative to integer order derivative. We then convert the obtained infinite horizon optimal control problem into an equivalent finite horizon one. Based on the Pontryagin minimum principle (PMP) for optimal control problems and by constructing an error function, we define an unconstrained minimization problem. In the optimization problem, we use trial solutions for state, costate and control functions where these trial solutions are constructed by using a two-layered perceptron neural network. A learning procedure of the proposed neural network with convergence properties are also given. Some numerical results are introduced to explain our main results. Three applicable examples on chaos control of Malkus waterwheel, finance fractional chaotic models and fractional-order Geomagnetic Field models are finally considered.     

实时UTC(NTSC)的监控软件

国际电信联盟建议,作为国家时间中心的实时UTC(k)与协调世界时UTC的差异应不大于100ns。从2000年12月起,中国科学院国家授时中心(NTSC)产生和保持的UTC(NTSC)的准确度通过人工监控已达到了这个指标。UTC(NTSC)主要以其所拥有的一组6个HP5071A铯原子钟产生的地方原子时TA(NTSC)为参考,用相位微调仪调控UTC(NTSC)的频率,使它达到所需的准确度。介绍了在VB6.0环境下开发的一个UTC(NTSC)的自动监控软件,它包括4个窗体和由与4个窗体上的控作及图形窗口相匹配的子程序组成。图形窗口可以实时显示钟的日差曲线、UTC(NTSC)-TA(NTSC)曲线和UTC(NTSC)-GPS曲线。该软件自动化可视化程度高、灵活性强,即可实时自动运行,又可人机对话操作。该软件的主体部分已于2001年底完成,在2002年成功地进行了部分程序的试运行,使|UTC-UTC(NTSC)|达到了优于50ns的准确度水平。     

云南天文台四波段太阳射电望远镜群天线伺服系统数控化自动化工程

本文详细介绍了云南天文台四波段射电望远镜天线群伺服控制系统的改造和更新技术。采用TP—801A型单板机和步进电机数控系统代替了原来的机械系统,从而实现了数控化和自动化。     

太阳随动圆顶的一种实现

介绍了太阳随动圆顶的基本原理和一套太阳圆顶随动系统的具体实现及其关键技术 ,可资将来国内建造太阳随动圆顶参考。     

The control system of the active main reflector for FAST

The main reflector of FAST consists of about 1800 elementary units. Each unit has three adjustable supports to fix its position, and its position is adjusted by mean of mechanical actuators. According to the radio source position at any given time, all the actuators are continuously adjusted to form a proper paraboloid in real time during the course of the observation. The basic requirements of such a control system are discussed. A field bus control system based on LonWorks technology is suggested to control all 1800actuators. The main advantages of this distributed control system are its reliability, flexibility, efficiency and economics. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.