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自动化所馈源支撑整体控制系统助力“超级天眼”FAST开眼望宇宙

  • 永利集团:2016-09-30 【 【打印】【关闭】
  •   925日,世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)竣工落成。作为FAST三大创新点之一:采用轻型索拖动机构和并联机器人,实现望远镜接收机的高精度定位,自动化所复杂系统管理与控制国家重点实验室先进机器人控制与系统研究组为其提供了核心控制技术——基于POWERLINK的实时工业以太网馈源支撑整体控制系统方案。 

      据课题组负责人景奉水研究员介绍,该控制系统方案具有五大技术亮点:一是运动规划,通过优化索驱动系统与馈源舱内AB轴机构的位姿分配策略,既保证了馈源舱的位置和指向精度,同时减少了因索力不均衡引起的舱索振动;二是协调控制,通过引入馈源舱重心时变模型,降低并联机器人精调对索驱动系统的扰动,以确保重达30吨的馈源舱移动的精度提高到10毫米以内;三是控制系统架构,通过实时工业以太网连接各个相关子系统,既为测控数据提供了实时高速通路,又为GPS时钟分发提供了可靠信道,确保各相关子系统的时钟与天文时间同步到毫秒级,为天文精准观测提供了条件;四是多通道时滞测量数据处理系统,通过降低大偏差高频测量通道的原始测量数据使用频次,使用新息重组方法,解决了时滞和多通道测量带来的馈源舱运动状态估计问题,有效地提高了馈源支撑系统的位姿测量精度;五是分布式实时数据管理系统,通过实时工业以太网POWERLINK和实时数据库技术,实现了多个数据站点的交叉通信功能,保证了FAST系统数据采集、传输的实时性和冗余备份能力。 

      FAST是世界上口径最大、最具威力的单口径射电望远镜,其设计和建设充分体现了我国的自主创新能力。从201112月承担“FAST馈源支撑控制方法优化与仿真”项目研究任务算起,课题组至今已经连续进行了五年的艰苦攻坚。“通过多位师生多年的技术突破和积累,为进行高精度姿态和位置调整提供控制系统技术,保证FAST精准进行指向跟进观测,捕捉到茫茫宇宙中的天体,这也是面向国家重大需求做了我们科研人员应尽的一己之力。”景奉水欣慰地说道。 

    杨一平副所长与参与科研攻关人员合影

      详细报道:/kxcb/kpwz/201412/t20141218_4278842.html

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