大型射电望远镜悬挂馈源的风振模拟 被引量：15

1

作者 仇原鹰 陈杰 段宝岩 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期91-95,共5页

基于随机过程理论和数值模拟方法 ,提出了利用 MATL AB软件模拟生成随机风荷的一种新途径。分析了 5 0 0 m口径大型射电望远镜 ( FAST)悬挂馈源结构在随机风荷下的非线性动力响应 ,为设计馈源稳定平台的运动控制范围提供了依据。

关键词 大型射电望远镜 随机风荷 模拟 馈源舱 非线性动力分析

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射电望远镜馈源舱数字化模型的创建 被引量：7

2

作者 赵正旭 刘曼云 +3 位作者 宋立强 温晋杰 赵卫华 彭育贵 《现代计算机》 2019年第26期3-7,12,共6页

FAST是中国科学家自主设计与实现的口径最大、最具威力的巨型射电望远镜,将为未来天文学的发展、未知星体的发现提供丰富的研究资源。FAST的结构复杂多样,对FAST的结构与工作原理进行简单的介绍,对FAST中的馈源舱、停靠平台的工作原理... FAST是中国科学家自主设计与实现的口径最大、最具威力的巨型射电望远镜,将为未来天文学的发展、未知星体的发现提供丰富的研究资源。FAST的结构复杂多样,对FAST的结构与工作原理进行简单的介绍,对FAST中的馈源舱、停靠平台的工作原理与结构进行详细描述,并基于中标麒麟操作系统,采用跨平台,根据这两部分的图纸,对这两部分进行模型的创建,管理者可根据馈源舱、停靠平台的模型来了解其结构,将有助于对这两部分的工作机制进行模拟、维护或改进。 展开更多

关键词 FAST 馈源舱 停靠平台 STEWART平台 AB轴

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太阳辐照500m口径球面射电望远镜的温度分布 被引量：5

3

作者 宋立强 王启明 郭永卫 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期951-958,共8页

为了掌握500m口径球面射电望远镜(FAST)在太阳辐照下的温度分布,弱化它的"太阳灶"问题,保护馈源舱内相关仪器,对太阳辐照FAST温度场进行了研究,包括太阳相关参数研究、"太阳灶"问题解析及热流计算、台址地貌对FAST... 为了掌握500m口径球面射电望远镜(FAST)在太阳辐照下的温度分布,弱化它的"太阳灶"问题,保护馈源舱内相关仪器,对太阳辐照FAST温度场进行了研究,包括太阳相关参数研究、"太阳灶"问题解析及热流计算、台址地貌对FAST的阳光遮挡及不同工况下的FAST温度分布等。结果表明,FAST馈源舱温度分布不仅与反射面反射率、孔隙率和辐照时间有关,而且与馈源舱防护罩的反射率、材料、焦舱位置、微波入口直径等因素有关。当反射面反射率为0.2、孔隙率为0.4时,馈源舱最高温度为47.56℃,时间约在12∶00;反射面最高温度为68.34℃时,时间是在14∶00,此时与反射面最低温度为35.03℃时的温差为33.31℃。文章还计算了形成太阳灶的时间域,最后为FAST的相关设计及使用提出了意见和建议。 展开更多

关键词 500m口径球面射电望远镜 太阳灶 馈源舱 反射面 温度分布

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500m口径球面射电望远镜馈源支撑结构体系试验研究与理论分析 被引量：2

4

作者 王宏 郭彦林 +2 位作者 任革学 路英杰 林贵斌 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期63-68,共6页

为将来在中国建造世界上最大的射电望远镜(简称FAST),采用了索、塔及移动小车馈源支撑结构体系。本文对此结构体系进行了1/30缩尺模型试验研究和理论分析,获得了模型结构索中张力和结构动力特性沿馈源球冠的变化规律。理论分析结果和试... 为将来在中国建造世界上最大的射电望远镜(简称FAST),采用了索、塔及移动小车馈源支撑结构体系。本文对此结构体系进行了1/30缩尺模型试验研究和理论分析,获得了模型结构索中张力和结构动力特性沿馈源球冠的变化规律。理论分析结果和试验结果二者吻合较好,说明本文的分析方法和分析过程是可行的,具有较高的计算精度。分析结果还表明,在进行结构动力反应分析中,小车的扭转振动不容忽视。 展开更多

关键词 柔性索结构 馈源球冠 动力特性 张力 非线性分析 试验

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FAST馈源舱Stewart机构标定 被引量：2

5

作者 程志峰 黄克亮 +2 位作者 金超 范百兴 张万才 《测绘科学技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期221-225,共5页

馈源舱系统是FAST工程的核心部件之一。馈源在百米尺度空间内瞬时定位精度要求达到毫米级,因此需要对馈源舱Stewart机构精确标定,以克服加工及装配误差、测量误差、刚度变形以及外界扰动耦合的影响,实现馈源精确定位。本文在分析相关文... 馈源舱系统是FAST工程的核心部件之一。馈源在百米尺度空间内瞬时定位精度要求达到毫米级,因此需要对馈源舱Stewart机构精确标定,以克服加工及装配误差、测量误差、刚度变形以及外界扰动耦合的影响,实现馈源精确定位。本文在分析相关文献对FAST馈源舱研究的基础上,通过对馈源舱Stewart机构标定的实际操作,从测量的角度分析Stewart结构、性能、误差及参数模型等,确定机构标定方案。标定过程包括:规划位姿、用激光跟踪仪实施测量、伺服控制及数据处理等。Stewart机构标定后定位精度显著提高,这对于确保FAST馈源舱空间定位精度有着重要的促进作用。 展开更多

关键词 500 m射电天文望远镜 馈源舱 STEWART机构 标定 激光跟踪仪

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FAST工程馈源舱Stewart平台的机构精度标定 被引量：2

6

作者 李建军 王宇哲 +1 位作者 贾彦辉 段艳宾 《河北省科学院学报》 CAS 2015年第2期22-25,共4页

FAST工程采用柔索悬吊方案,利用六根支撑索拖动30t重的馈源舱在百米尺度空间内运动,并将馈源瞬时定位于毫米级精度位置。因此,馈源舱的主要执行机构-Stewart平台必须克服制造误差、刚度变形、测量误差以及外界扰动耦合的影响,实现馈源... FAST工程采用柔索悬吊方案,利用六根支撑索拖动30t重的馈源舱在百米尺度空间内运动,并将馈源瞬时定位于毫米级精度位置。因此,馈源舱的主要执行机构-Stewart平台必须克服制造误差、刚度变形、测量误差以及外界扰动耦合的影响,实现馈源的定位精度要求。本文分析了Stewart平台的结构、机构、工作原理及误差来源,针对前期的精度标定提出了测量及误差补偿方案,研究内容对于FAST工程大科学目标的顺利实现具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 馈源舱 STEWART平台 位姿 精度标定

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FAST“太阳灶”问题及温度场研究 被引量：1

7

作者 宋立强 王启明 郭永卫 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期441-447,共7页

进行了太阳辐照500米口径球面射电望远镜（FAST）的“太阳灶”问题及温度场的研究。研究结果表明，FAST“太阳灶”问题不仅与反射面反射率、孔隙率、时间点有关，也与馈源舱体的反射率、材料、微波入口直径等因素有关；反射面反射率为0... 进行了太阳辐照500米口径球面射电望远镜（FAST）的“太阳灶”问题及温度场的研究。研究结果表明，FAST“太阳灶”问题不仅与反射面反射率、孔隙率、时间点有关，也与馈源舱体的反射率、材料、微波入口直径等因素有关；反射面反射率为0．2、孔隙率0．4时，馈源舱最高温度为47．56℃；反射面最高温度达到68．34℃，时间在14：00。也计算出了形成典型“太阳灶”的时间域，指出，望远镜指向与太阳照射方向之间的夹角大于3．1。时“太阳灶”问题不明显。该研究为FAST的设计和使用提供了弱化、规避、消除“太阳灶”影响的数据和依据。 展开更多

关键词 500米口径球面射电望远镜(FAST) 太阳灶 馈源舱 反射面 温度分布

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FAST馈源舱动力学设计及扰动抑制技术 被引量：1

8

作者 李建军 窦玉超 +3 位作者 付强 王宇哲 贾彦辉 段艳宾 《电子机械工程》 2020年第6期8-11,15,共5页

为了实现500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,FAST)的高精度指向观测,对柔性基础上的馈源舱控制精度进行了系统研究。通过轻量化高刚度的结构设计、运动与控制联合仿真、半实物仿真试验以... 为了实现500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,FAST)的高精度指向观测,对柔性基础上的馈源舱控制精度进行了系统研究。通过轻量化高刚度的结构设计、运动与控制联合仿真、半实物仿真试验以及现场调试等措施,保证了馈源舱的动力学性能。通过AB轴和Stewart组成的二次调整装置,采用大范围、高精度和高采样率的测量控制技术实现了馈源舱在百米大尺度空间内,克服高空风扰、钢索振动及自身的运动耦合等影响,将馈源定位于瞬时焦点。 展开更多

关键词 FAST 馈源舱 联合仿真 半实物仿真

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大射电望远镜馈源舱系统Stewart平台的技术研究 被引量：1

9

作者 李建军 王宇哲 +1 位作者 贾彦辉 段艳宾 《电子机械工程》 2014年第4期19-23,共5页

FAST大射电望远镜以中科院国家天文台为研制总体,其Stewart平台作为馈源舱内部接收机平台的精调机构,用于减少和抑制整个馈源舱的风激扰动影响,并对馈源运动轨迹进行精调定位。基于目前馈源舱系统的设计输入,完成了Stewart平台的构型选... FAST大射电望远镜以中科院国家天文台为研制总体,其Stewart平台作为馈源舱内部接收机平台的精调机构,用于减少和抑制整个馈源舱的风激扰动影响,并对馈源运动轨迹进行精调定位。基于目前馈源舱系统的设计输入,完成了Stewart平台的构型选择和参数确定,进而分别从下平台、上平台和伸缩支杆三方面进行Stewart平台的详细结构设计。在结构设计的基础上,利用有限元分析软件ANSYS分别对下平台、上平台和伸缩支杆进行了力学分析。结果表明,该Stewart平台满足设计需求。 展开更多

关键词 大射电望远镜 STEWART平台 馈源舱 力学分析

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FAST工程馈源舱结构设计 被引量：1

10

作者 王宇哲 李建军 +1 位作者 贾彦辉 段艳宾 《河北省科学院学报》 CAS 2019年第2期39-44,共6页

针对FAST工程馈源舱由六根钢索悬吊于空中,在百米尺度大工作空间内运动的特点,设计了可以安装多频段的馈源接收机并且满足轻型化、高屏蔽效能、高可靠性等要求的馈源舱,馈源舱内安装有AB轴机构、Stewart平台等精确调整机构,通过舱内的... 针对FAST工程馈源舱由六根钢索悬吊于空中,在百米尺度大工作空间内运动的特点,设计了可以安装多频段的馈源接收机并且满足轻型化、高屏蔽效能、高可靠性等要求的馈源舱,馈源舱内安装有AB轴机构、Stewart平台等精确调整机构,通过舱内的二级精调机构将馈源定位于瞬时焦点,并通过对馈源舱的力学仿真分析,确定馈源舱的整体的刚度值及变形量,为后续优化设计提供理论依据。 展开更多

关键词 FAST 馈源舱 AB轴机构 STEWART平台

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全站仪/INS组合确定FAST馈源舱位姿 被引量：1

11

作者 张志峰 陈楚湘 +1 位作者 詹婉婵 詹银虎 《导航定位学报》 CSCD 2017年第3期105-110,共6页

针对目前FAST馈源舱精调机构的测量主要依赖全站仪测量系统,存在测量频率较低、无法满足实时动态要求的问题,提出一种全站仪/INS组合位姿确定方法:采用全站仪位姿测量结果修正INS的累积漂移误差,实现测量结果的实时动态更新。仿真计算... 针对目前FAST馈源舱精调机构的测量主要依赖全站仪测量系统,存在测量频率较低、无法满足实时动态要求的问题,提出一种全站仪/INS组合位姿确定方法:采用全站仪位姿测量结果修正INS的累积漂移误差,实现测量结果的实时动态更新。仿真计算结果表明,组合定位方法能够满足FAST总体运行对馈源舱位姿精度的要求。 展开更多

关键词 FAST 馈源舱 全站仪 惯性导航系统 组合定位

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FAST馈源舱系统动态特性联合仿真研究 被引量：1

12

作者 段艳宾 王迎发 +1 位作者 李建军 贾彦辉 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第8期220-223,共4页

对某500m口径球面射电望远镜(FAST)馈源舱系统进行了联合仿真,首先建立了整个馈源舱系统的Adams舱索模型、机构的运动学反解以及外界风扰的数学模型,利用Adams和MATLAB进行了联合仿真,得到了馈源舱系统的动态特性,验证了在存在外界风扰... 对某500m口径球面射电望远镜(FAST)馈源舱系统进行了联合仿真,首先建立了整个馈源舱系统的Adams舱索模型、机构的运动学反解以及外界风扰的数学模型,利用Adams和MATLAB进行了联合仿真,得到了馈源舱系统的动态特性,验证了在存在外界风扰时馈源舱系统控制的可行性。证明了所设计的馈源舱系统满足设计要求,为所设计的馈源舱机构达到系统要求的精度提供了重要保障。论文的研究内容对并联柔性系统在实际工程中的应用实践具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 FAST 馈源舱系统 动态特性 联合仿真 并联机构 ADAMS MATLAB

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500m口径球面射电望远镜馈源刚性悬挂平台结构方案

13

作者 邓长根 张立新 +1 位作者 李国强 罗永峰 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期631-635,共5页

为将来在中国建筑世界上最大的射电望远镜 (FAST) ,提出了一种馈源刚性悬挂平台结构方案 .它借鉴了美国已建成的Arecibo望远镜馈源支撑“固定平台”结构方案 ,并作了显著的改进 ,以满足馈源舱在半径为 15 9.9m、开口直径 2 77m的球冠上... 为将来在中国建筑世界上最大的射电望远镜 (FAST) ,提出了一种馈源刚性悬挂平台结构方案 .它借鉴了美国已建成的Arecibo望远镜馈源支撑“固定平台”结构方案 ,并作了显著的改进 ,以满足馈源舱在半径为 15 9.9m、开口直径 2 77m的球冠上方便、连续移动的功能要求 .分析与设计结果表明 ,这种悬挂平台具有足够大的空间整体刚度 。 展开更多

关键词 馈源舱 刚性悬挂平台 碗状格构式网壳 旋转空间桁架 有限元分析

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FAST馈源舱大尺寸同轴度测量方法

14

作者 程志峰 金超 +2 位作者 李宗春 范百兴 张万才 《测绘科学与工程》 2016年第5期15-19,共5页

结构件大尺寸同轴度测量一般比较困难，本文以FAST馈源舱星形框架同轴度测量为背景，提出了一种大尺寸同轴度测量方法。其采用激光跟踪仪，将测量同轴度轴线偏差转换为测量基准轴线与端面法线的夹角。结果表明，该方法具有较高的测量精... 结构件大尺寸同轴度测量一般比较困难，本文以FAST馈源舱星形框架同轴度测量为背景，提出了一种大尺寸同轴度测量方法。其采用激光跟踪仪，将测量同轴度轴线偏差转换为测量基准轴线与端面法线的夹角。结果表明，该方法具有较高的测量精度，基准轴线与端面法线的夹角达到0．094°、优于0．2°的设计要求；而且操作简便，易于实现。 展开更多

关键词 FAST 馈源舱 同轴度 大尺寸测量

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大型射电望远镜悬挂馈源结构的非线性力学分析 被引量：16

15

作者 仇原鹰 陈杰 +3 位作者 段宝岩 魏强 彭勃 南仁东 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期452-455,共4页

从降低风荷的角度 ,设计了大型射电望远镜的悬挂馈源舱体外形及舱内框架支撑结构 .对馈源悬挂系统进行了非线性有限元静力分析 ,结合优化方法 ,联立迭代求解了馈源舱体的位置、姿态、悬索的悬链线、张力和长度 ,为进一步系统地模拟分析... 从降低风荷的角度 ,设计了大型射电望远镜的悬挂馈源舱体外形及舱内框架支撑结构 .对馈源悬挂系统进行了非线性有限元静力分析 ,结合优化方法 ,联立迭代求解了馈源舱体的位置、姿态、悬索的悬链线、张力和长度 ,为进一步系统地模拟分析非线性馈源悬挂系统在随机风荷作用下的风振响应奠定了基础 . 展开更多

关键词 射电望远镜 非线性力学分析 馈源悬挂系统

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大型射电望远镜悬挂馈源舱体结构的振动控制 被引量：6

16

作者 魏强 仇原鹰 段宝岩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期69-73,共5页

将结构被动控制技术推广应用于射电天文领域。提出拉索 -吊重振动控制方案 ,控制新一代大型射电望远镜悬挂馈源舱结构的风振响应。首先 ,由非线性静力分析确定结构初始静态参考位形和初应力。其次 ,针对结构特点模拟作用在悬索和馈源舱... 将结构被动控制技术推广应用于射电天文领域。提出拉索 -吊重振动控制方案 ,控制新一代大型射电望远镜悬挂馈源舱结构的风振响应。首先 ,由非线性静力分析确定结构初始静态参考位形和初应力。其次 ,针对结构特点模拟作用在悬索和馈源舱上的随机风荷。在上述模型的基础上 ,在时域中模拟分析稳定索系对结构风振的抑制效果。同时 ,通过典型节点时域响应的FFT变换 ,绘出响应自功率谱图 ,进一步描述了振动控制的效果。 展开更多

关键词 结构被动控制 风激振动 大型射电望远镜 悬索舱体结构 振动控制

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基于数据驱动的FAST主动反射面调节优化模型

17

作者 吕茏 陈浩 +3 位作者 吴建鑫 刘亚兰 邓依兰 范小林 《贵州大学学报（自然科学版）》 2024年第1期64-71,共8页

针对500 m口径球面射电望远镜(five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)的主动反射面调节问题,利用旋转抛物面在三维空间中的定义建立了一个对任意天体角度均适用的工作抛物面方程,该方法不同于以往的坐标旋转的... 针对500 m口径球面射电望远镜(five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)的主动反射面调节问题,利用旋转抛物面在三维空间中的定义建立了一个对任意天体角度均适用的工作抛物面方程,该方法不同于以往的坐标旋转的方法。利用反射面板重心点作为反射点,将反射接收比定义为能把光线反射到馈源舱被其接收的面板数量与300 m口径工作抛物面下总面板数量的比值。结合主索节点径向伸缩距离、边界平稳过度和邻接距离变化幅度三个约束条件,以接收比最大化作为目标函数,建立了一个工作抛物面优化模型,并利用节点数据和模拟退火算法对其进行求解,得到了工作理想抛物面。选用两组天体角度进行实例分析,结果显示调节后的接收比增大12.82%,并给出了工作主索节点的部分径向调节方案。本研究为FAST对于任意天体角度的变形提供了一种新的建模方法,也对馈源舱反射接收比提出了一种新的计算方式。 展开更多

关键词 FAST主动反射面 旋转抛物面 馈源舱接收比 优化模型 模拟退火算法

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基于BP神经网络的FAST馈源舱融合测量预测研究

18

作者 卢朝茂 李明辉 +4 位作者 宋本宁 彭帅 冯禹 于东俊 骆亚波 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2024年第3期519-528,共10页

500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope,FAST)的跟踪观测需要馈源的空间运动配合,馈源舱主要用于实现馈源的精调定位,因此馈源舱位置的高精度测量对FAST望远镜的高效运行意义重大。但当全站... 500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope,FAST)的跟踪观测需要馈源的空间运动配合,馈源舱主要用于实现馈源的精调定位,因此馈源舱位置的高精度测量对FAST望远镜的高效运行意义重大。但当全站仪设备失效时,无法对采用Kalman算法的GPS/IMU融合测量结果进行修正,导致馈源舱测量精度下降。为了解决这个问题,设计了基于BP(back propagation)神经网络的预测模型,包括数据预处理、模型设计和模型训练验证。模型训练数据为FAST真实测量数据,数据量为40 GB左右。为了验证模型的泛化能力,选取三种运动轨迹数据对模型预测精度进行测试,结果显示,三种运动轨迹下精度都满足15 mm要求。 展开更多

关键词 FAST 馈源舱融合测量预测 数据预处理 BP神经网络 时间序列

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大射电望远镜馈源舱的结构分析与数据处理 被引量：5

19

作者 贾彦辉 李建军 +2 位作者 王宇哲 李聪聪 段艳宾 《机械制造》 2014年第9期18-21,共4页

采用通用有限元软件ANSYS建立了馈源舱的有限元模型,基于APDL语言实现了馈源舱在全工作空间内不同姿态的参数化建模。对位于典型姿态的馈源舱结构进行了有限元分析,得到了馈源舱在不同姿态下的刚度变形。通过对全工作空间内不同姿态下... 采用通用有限元软件ANSYS建立了馈源舱的有限元模型,基于APDL语言实现了馈源舱在全工作空间内不同姿态的参数化建模。对位于典型姿态的馈源舱结构进行了有限元分析,得到了馈源舱在不同姿态下的刚度变形。通过对全工作空间内不同姿态下馈源舱的刚度分析,得到了不同姿态下馈源舱中各个关键点的变形量,同时给出了单一姿态标定后馈源舱由于刚度变形引入的系统误差,为馈源舱在全工作空间内的控制精度和定位精度分析提供重要参考。 展开更多

关键词 大射电望远镜 馈源舱 有限元分析 数据处理 系统误差

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索系馈源舱闭环运动索长解算的研究 被引量：3

20

作者 魏强 仇原鹰 段宝岩 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期589-592,共4页

对索系拖动馈源舱做实时跟踪观测天体的运动进行闭环控制时 ,研究了馈源舱位于理论规划的位姿和位于实际位姿时所对应的各根索长的解算问题 ,为实现闭环控制算法提供了重要的数据 .由于馈源舱运动缓慢 ,故可以对馈源舱位于不同位姿时用... 对索系拖动馈源舱做实时跟踪观测天体的运动进行闭环控制时 ,研究了馈源舱位于理论规划的位姿和位于实际位姿时所对应的各根索长的解算问题 ,为实现闭环控制算法提供了重要的数据 .由于馈源舱运动缓慢 ,故可以对馈源舱位于不同位姿时用非线性静力分析求解出索长 ,而馈源舱的位姿可以用测量仪器测量得到 . 展开更多

关键词 索系馈源舱 索长 大型射电望远镜 悬索舱体结构 闭环控制 非线性静力分析

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