主动光学力促动器控制系统设计

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3、加标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或说撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中作了明确的明。本声明的法律结果由本人承担。（ｒ、ｎ、学位论文作者签名：小庇曰期；Ｗ叫学位论文使用授权书研本学位论文作者完全了解中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理密巧所有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ；中国科学院大学及中国科学院长春光学精版机械与物理研究所有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子，允许论文被查阀和借阅。本人授权中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机

4、械与物理研究所可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：必Ｉ今ｉ去指导教师签名：幾曰期：从）亡＇。、曰期：１〔、／２＇〇ｙ工学位论文作者毕业后去向：通作讯单地位址：电话：：由Ｐ编：苗山DesignofactiveopticsforceactuatorcontrolsystemByKongLingboADissertationSubmittedtoUniversity

5、ofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofscienceinengineeringChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciencesOct,2015摘要主动光学力促动器控制系统设计孔令波（机械电子工程）导师：王建立研究员摘要主动光学技术是现代大望远镜系统中的关键技术之一，属于力学、光学、计算机、精密机械和自动控制的交叉领

6、域，其主要思想是对镜面面形失真进行实时检测、实时校正。主动光学校正的对象是镜面的热变形、重力变形和加工误差，-2这些误差变化缓慢，校正频率只要10～1Hz就能满足要求。主动光学的原理是利用波前传感器（一般为Shack-Hartmann）检测镜面的面形失真，并据此解算出应该施加的校正力及其坐标，主控机将校正力通过总线发送给相应的力促动器，由力促动器对镜面进行校正。本文的主要研究内容为力促动器控制系统的设计，以及力促动器的控制方法。论文主要分为4个部分：第一部分首先介绍了力促动器的机械结构和工作原理，并在此基础上完成了力促动器控制系统的总体设计，

7、提出了采用CAN总线建立分布式控制网络的方案，分析了系统的软硬件需求，给出了系统预期达到的性能指标。第二部分设计了控制系统需要的所有硬件电路，包括力促动器控制电路、步进电机驱动电路、力信号采集电路，以及系统电源电路，完成了系统实验平台的搭建。第三部分首先进行了力促动器控制算法的研究，仔细分析了开环和闭环两种控制策略在力促动器控制系统中的优缺点，设计了带死区的PID控制器。其次，介绍了力促动器控制系统软件设计方法，详细地分析了系统各功能模块的实现方法，并给出了详细的程序流程图。第四部分对力促动器控制系统进行了性能测试和实验结果分析，包括力促动器

8、性能测试，力信号采集电路标定和转换精度测试，力促动器控制实验。实验结I中国科学院大学硕士学位论文：主动光学力促动器控制系统设计果表明，系统能够按照所期望的方式工作，