CAJ | 학술논문

天文望远镜为大型高精密仪器,对望远镜的控制系统性能提出了极高的要求.作为控制系统的核心器件,伺服控制器的性能决定了控制系统的性能.介绍了一种基于PMAC(Programmable Multi Axes Controller)控制器的天文望远镜控制系统,研究了PMAC伺服控制原理、PID参数整定方法及基于PMAC的天文望远镜运动控制系统基本原理,并以此为基础设计了天文望远镜伺服控制系统软、硬件体系.基于PMAC的天文望远镜控制系统主要特点在于,伺服系统采用了传统的PID反馈控制算法和前馈控制算法相结合的组合控制算法,有效地克服了外界扰动对望远镜控制过程的影响,获得了较好的动、静态性能;同时,针对望远镜不同的轴系传动方式,如直驱方式和齿轮传动方式,应用不同的PID参数整定方法,如阶跃整定法和基于速度测量+阶跃整定相结合的参数整定方法,可分别使系统获得较为理想的PID控制参数;另外,基于PMAC的天文望远镜控制系统,对于不同的驱动电机和不同的轴角测量元件,均具有较好的适应性.该系统已在国家天文台2.16m天文望远镜上得到了应用,该项应用中,采用了“IPC+PMAC”的双CPU分级控制方式,并以VC++为软件平台,通过对于PMAC Pcomm32底层接口函数的调用,实现了基于工控机的望远镜界面操作和控制,同时,以PID反馈控制算法和前馈控制算法为基础,采用了PID参数自适应控制算法,保证了望远镜高速的运行平稳性,也实现了低速精确性和快速性的控制要求.技术研究和运行实践表明,基于PMAC的望远镜控制系统具有较高的控制精度和良好的通用性,可广泛应用在不同类型的天文望远镜系统.
천문망원경위대형고정밀의기,대망원경적공제계통성능제출료겁고적요구.작위공제계통적핵심기건,사복공제기적성능결정료공제계통적성능.개소료일충기우PMAC(Programmable Multi Axes Controller)공제기적천문망원경공제계통,연구료PMAC사복공제원리、PID삼수정정방법급기우PMAC적천문망원경운동공제계통기본원리,병이차위기출설계료천문망원경사복공제계통연、경건체계.기우PMAC적천문망원경공제계통주요특점재우,사복계통채용료전통적PID반궤공제산법화전궤공제산법상결합적조합공제산법,유효지극복료외계우동대망원경공제과정적영향,획득료교호적동、정태성능;동시,침대망원경불동적축계전동방식,여직구방식화치륜전동방식,응용불동적PID삼수정정방법,여계약정정법화기우속도측량+계약정정상결합적삼수정정방법,가분별사계통획득교위이상적PID공제삼수;령외,기우PMAC적천문망원경공제계통,대우불동적구동전궤화불동적축각측량원건,균구유교호적괄응성.해계통이재국가천문태2.16m천문망원경상득도료응용,해항응용중,채용료“IPC+PMAC”적쌍CPU분급공제방식,병이VC++위연건평태,통과대우PMAC Pcomm32저층접구함수적조용,실현료기우공공궤적망원경계면조작화공제,동시,이PID반궤공제산법화전궤공제산법위기출,채용료PID삼수자괄응공제산법,보증료망원경고속적운행평은성,야실현료저속정학성화쾌속성적공제요구.기술연구화운행실천표명,기우PMAC적망원경공제계통구유교고적공제정도화량호적통용성,가엄범응용재불동류형적천문망원경계통.