斜轴式天文望远镜机架的驱动控制.pdf

《斜轴式天文望远镜机架的驱动控制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第23卷第6期光学精密工程Vo1．23No．62O15年6月OpticsandPrecisionEngineeringJun．2015文章编号1004—924X(2015)06—1664—09斜轴式天文望远镜机架的驱动控制周旺平，刘文，刘伟(1．南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心，江苏南京210044；2．中国科学院紫金山天文台，江苏南京210008)摘要：针对斜轴式天文望远镜传统机架中的非垂直轴系结构会导致像场旋转，从而影响天文望远镜指向和跟踪控制的问题，研发了新的45。斜轴式天文望远镜机架。设计时，选取

2、太阳为跟踪目标来搭建硬件机架驱动控制系统；利用图像传感器实时捕获目标，经数字信号处理(DSP)芯片精确解析目标质心，通过图像消旋解耦出方位与斜轴两方向的偏差。然后，结合模糊控制与神经网络的各自特点，设计了单神经元模糊自适应PID控制算法实施偏差调节，以实现对目标的定位与跟踪。实验结果显示，该驱动控制系统的水平与斜轴方位的跟踪偏移误差均在±2pixel以内，水平指向偏移误差均值为0．1232。，俯仰指向偏移误差均值为0．1553。。得到的结果表明该驱动系统鲁棒性强，能够克服斜轴机架像场旋转导致的控制问题且满足精度要求。关键词：

3、天文望远镜；机架；斜轴；数字信号处理器；单神经元模糊自适应PID中图分类号：TH751：TP273文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．20152306．1664DrivingcontrolformountingrackofslantaxisastronomicaltelescopesZHOUWang—ping。LIUWen，LIUWei。(1．JiangsuCollaborativeInnovationCenteronAtmosphericEnvironmentandEquipmentTechnology，Nanj

4、ingUniversityofInformationScience&Technology，Nanjing210044，China；2．PurpleMountainObservatory，ChineseAcademyofSciences，Nanjing210008，China)*C0rre5ogauthor，E-mail：zepzhou(nuist．edu．cnAbstract：Thenon—verticalstructureintraditionalmountingrackofaslantaxisastronomicalte

5、lescopemaycauseanimagefieldrotation，whichwilleffectthepointingandtrackingofthetelescope．Therefore，amountingrackwithaslantaxisof45。isdeveloped．Byselectingthesunasthetrackingtarget，ahardwaredrivingcontrolsystemforthemountingrackisdesigned．Capturingthetargetbyacamerai

6、nrealtime，thesystemusesDigitalSignalProcessors(DSPs)hereforanalyzingexactlythecentroidpositionoftargetimageanddecouplesthedeviationbetweenthetWOdirectionsbyimagedespunscheme．Combinedthefuzzycontrolandneuralnetwork，aself—adaptivefuzzyPIDapproachwithasingleneuronispr

7、oposedforregulatingthepositionerrorsoftheslantandazimuthrespectivelytoachievetrackingandpositioning．Theexperimentalresultsshowthatthehorizontalandslantaxisazimuthtrackingbiaserrorsarewithin2pixels，andtheaveragetrackingerroris0．1232。forthehorizontalorientationand0．1

8、553。fortheverticaldirectionrespectively．Experimentalresultsindicatethatthedrivingsystemisveryrobust．Itsolvesthecontrolproblemcausedbyimagerotatio