大射电望远镜精调平台控制系统软件设计与实验

论文摘要

本文根据新一代大射电望远镜光机电一体化创新设计方案,在分析大射电望远镜精调平台的需求和运动控制技术的研究现状和发展趋势的基础上,针对馈源指向跟踪系统高精度轨迹跟踪的要求,从工程实际出发,设计并实现了大射电望远镜精调Stewart平台控制系统硬件和软件,为复合控制的研究提供了实验平台。具体可归纳为以下三个方面:分析了运动控制技术的现状和发展趋势,采用关节式分布控制策略,设计基于SynqNet运动控制现场总线的大射电望远镜(FAST)精调Stewart平台的控制系统;根据项目要求,对精调Stewart平台控制专用软件进行了设计和具体开发,针对Stewart平台两种不同的工作状态,分别设计了固定基座Stewart平台控制软件和柔性支撑Stewart平台控制软件;进行了大量地实验与测试,实验验证了控制策和所开发的软件及硬件的工程有效性与可行性,取得了较好的效果。为实现两级复合控制打下了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 问题的提出
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 固定基座Stewart平台控制系统软件设计
• 2.1 概述
• 2.2 Stewart平台控制系统的硬件组成
• 2.3 控制系统软件需求分析
• 2.4 软件的总体设计
• 2.4.1 软件的工作原理
• 2.4.2 软件的组成
• 2.4.3 系统软件开发环境简介
• 2.5 基于MPI的控制软件开发
• 2.6 软件各功能模块分析与实现
• 2.7 小结
• 第三章 柔性支撑Stewart平台控制系统软件设计
• 3.1 原有两级复合控制系统分析
• 3.2 柔性支撑Stewart平台控制策略
• 3.3 柔性支撑Stewart平台控制软件设计
• 3.3.1 开发环境简介
• 3.3.2 软件总体结构
• 3.3.3 LabVIEW的任务（线程）模型
• 3.3.4 LabVIEW与VC++6.0 混合编程
• 3.3.5 软件各个任务的分析与实现
• 3.4 小结
• 第四章 实验结果与分析
• 4.1 单个电动缸的实验
• 4.1.1 实验一:电动缸伺服带宽检测实验
• 4.1.2 实验二:单个电动缸运动精度实验
• 4.2 固定基座Stewart平台控制实验
• 4.2.1 实验一:各支腿复位精度实验
• 4.2.2 实验二:检测动平台复位精度
• 4.2.3 实验三:检测Stewart平台的工作空间和静态定位精度
• 4.2.4 实验四:动态跟踪实验
• 4.3 柔性支撑Stewart平台控制实验
• 4.4 小结
• 第五章 总结与展望
• 一、总结
• 二、展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果