高精度天線副面調(diào)整技術(shù)研究

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4、工程碩士學(xué)校導(dǎo)師姓名學(xué)校導(dǎo)師姓名、學(xué)校導(dǎo)師姓名、、、職稱職稱職稱：職稱：：：保宏教授企業(yè)導(dǎo)師姓名企業(yè)導(dǎo)師姓名、企業(yè)導(dǎo)師姓名、、、職稱職稱職稱：職稱：：：張錄健研究員學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)院院院院：：：：機電工程學(xué)院提交日期提交日期：提交日期：：：2015年11月AdjustmentTechniquesofhigh-PrecisionAntennaSub-reflectorAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinControlEngineeringB

5、yJinLeiSupervisor:BaoHongProfessorZhangLuJianResearchFellowNovember2015摘要摘要高頻段、大口徑成為射電天文望遠鏡發(fā)展的必然趨勢。然而，對于大口徑天線而言，由于在重力作用下，不同仰角的天線面板形變不同，為了克服面板形變對天線電性能帶來的影響，需要對天線副面進行調(diào)整來抵消形變帶來的影響。因此，對天線副面調(diào)整機構(gòu)運動精度的研究已經(jīng)成為了提高天線面板指向精度的一個關(guān)鍵技術(shù)。本文的研究對象是高精度天線副面調(diào)整機構(gòu)。為了提高這個六自由度并聯(lián)機構(gòu)的運動位姿精度，在并聯(lián)機構(gòu)標(biāo)定、運動學(xué)正逆解等理論基礎(chǔ)上結(jié)合具體實驗的情況，對

6、其運動姿態(tài)誤差進行分析與總結(jié)，將影響機構(gòu)姿態(tài)誤差的因素分成兩大類：鉸鏈標(biāo)定誤差所造成的相對確定的誤差以及鉸鏈間隙、面板形變、測量誤差等不確定因素引起的非線性不確定性誤差?；谶@兩類誤差的特點，分別利用以下兩種方法對誤差進行修正。首先針對鉸鏈標(biāo)定誤差，本文提出了基于六自由度并聯(lián)機構(gòu)逆解的鉸鏈標(biāo)定算法，計算原始標(biāo)定的鉸鏈中心坐標(biāo)與實際鉸鏈中心坐標(biāo)的誤差，并模擬出實驗所需數(shù)據(jù)進行仿真以驗證算法有效性。基本原理是利用六自由度并聯(lián)機構(gòu)運動參數(shù)實測的信息來構(gòu)造鉸鏈的誤差函數(shù)，以誤差函數(shù)最小化為目標(biāo)解算出機構(gòu)的真實鉸鏈坐標(biāo)。其次針對鉸鏈間隙、面板形變、測量誤差等不確定因素引起的非線性誤差，分

7、析機構(gòu)運動時支腿伸縮量與支腿補償量之間的非線性對應(yīng)關(guān)系，基于這種非線性對應(yīng)關(guān)系并非一一對應(yīng)而是多值對應(yīng)的特性，提出了基于混合密度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直接補償法，并模擬出實驗所需數(shù)據(jù)進行仿真以驗證算法有效性?；驹硎抢蒙窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)良好的非線性擬合能力以及混合密度模型對于多值映射基于概率的選擇特性，對支腿伸縮量和支腿補償量之間的非線性多值對應(yīng)關(guān)系進行訓(xùn)練。最后對于高精度副面調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整實驗，開發(fā)并改進基于DELPHI語言的控制界面，并根據(jù)上述兩種算法所需要數(shù)據(jù)的特性設(shè)計不同的實驗步驟，記錄收集真實的實驗