光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
Optics and Precision Engineering
2015年
9期
2613-2619
,共7页
段娟%华建文%王战虎%王海英
段娟%華建文%王戰虎%王海英
단연%화건문%왕전호%왕해영
傅里叶光谱仪%动镜系统%失重%零光程差位置%机械限位%闭环控制
傅裏葉光譜儀%動鏡繫統%失重%零光程差位置%機械限位%閉環控製
부리협광보의%동경계통%실중%령광정차위치%궤계한위%폐배공제
Fourier transform spectrometer%moving mirror system%weightlessness%position of zero optical path difference%mechanical limit%closed loop control
分析了太空失重对星载傅里叶光谱仪动镜系统的影响.针对动镜系统受重力影响的两个关键因素,提出了解决措施,并设计了实验室验证方法.考虑空间和地面重力环境的不同,分析了动镜未被驱动时重力对初始定位的影响和动镜被驱动后重力对运动机构回复力矩的影响.设计了精密初始机械限位使动镜从固定起始点开始运动控制,并且采用闭环PID控制与在轨可调整期望运动规律相结合的控制方法来校正动镜机构等效扭转刚度的变化.最后,提出了将整个动镜机构倒置的方式进行地面验证,并设计了动镜正、负位移不对称性偏差以及匀速区速度波动的性能测量方法.实验结果表明,正置和倒置时动镜正、负位移的不对称性偏差可以控制在6 μm以内,其匀速区的速度波动均方根值分别为1.4%和1.1%.实验显示提出的解决方法简单可靠,性能指标满足傅里叶光谱仪的要求,为动镜系统的空间应用提供了技术途径.
分析瞭太空失重對星載傅裏葉光譜儀動鏡繫統的影響.針對動鏡繫統受重力影響的兩箇關鍵因素,提齣瞭解決措施,併設計瞭實驗室驗證方法.攷慮空間和地麵重力環境的不同,分析瞭動鏡未被驅動時重力對初始定位的影響和動鏡被驅動後重力對運動機構迴複力矩的影響.設計瞭精密初始機械限位使動鏡從固定起始點開始運動控製,併且採用閉環PID控製與在軌可調整期望運動規律相結閤的控製方法來校正動鏡機構等效扭轉剛度的變化.最後,提齣瞭將整箇動鏡機構倒置的方式進行地麵驗證,併設計瞭動鏡正、負位移不對稱性偏差以及勻速區速度波動的性能測量方法.實驗結果錶明,正置和倒置時動鏡正、負位移的不對稱性偏差可以控製在6 μm以內,其勻速區的速度波動均方根值分彆為1.4%和1.1%.實驗顯示提齣的解決方法簡單可靠,性能指標滿足傅裏葉光譜儀的要求,為動鏡繫統的空間應用提供瞭技術途徑.
분석료태공실중대성재부리협광보의동경계통적영향.침대동경계통수중력영향적량개관건인소,제출료해결조시,병설계료실험실험증방법.고필공간화지면중력배경적불동,분석료동경미피구동시중력대초시정위적영향화동경피구동후중력대운동궤구회복력구적영향.설계료정밀초시궤계한위사동경종고정기시점개시운동공제,병차채용폐배PID공제여재궤가조정기망운동규률상결합적공제방법래교정동경궤구등효뉴전강도적변화.최후,제출료장정개동경궤구도치적방식진행지면험증,병설계료동경정、부위이불대칭성편차이급균속구속도파동적성능측량방법.실험결과표명,정치화도치시동경정、부위이적불대칭성편차가이공제재6 μm이내,기균속구적속도파동균방근치분별위1.4%화1.1%.실험현시제출적해결방법간단가고,성능지표만족부리협광보의적요구,위동경계통적공간응용제공료기술도경.