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大型望远镜交流伺服控制系统综述

邓永停 李洪文 王建立

邓永停, 李洪文, 王建立. 大型望远镜交流伺服控制系统综述[J]. 中国光学, 2015, 8(6): 895-908. doi: 10.3788/CO.20150806.0895
引用本文: 邓永停, 李洪文, 王建立. 大型望远镜交流伺服控制系统综述[J]. 中国光学, 2015, 8(6): 895-908. doi: 10.3788/CO.20150806.0895
DENG Yong-ting, LI Hong-wen, WANG Jian-li. Overview of AC servo control system for the large telescope[J]. Chinese Optics, 2015, 8(6): 895-908. doi: 10.3788/CO.20150806.0895
Citation: DENG Yong-ting, LI Hong-wen, WANG Jian-li. Overview of AC servo control system for the large telescope[J]. Chinese Optics, 2015, 8(6): 895-908. doi: 10.3788/CO.20150806.0895

大型望远镜交流伺服控制系统综述

doi: 10.3788/CO.20150806.0895
基金项目: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目(No.065X32CN60)
详细信息
    通讯作者:

    邓永停(1987—),男,山东潍坊人,博士,主要从事大型望远镜精密跟踪控制及电子学设计方面的研究。E-mail:dyt0612@163.com

    李洪文(1971—),男,四川乐至人,博士,研究员,博士生导师,主要从事大型望远镜电控总体技术方面的研究。E-mail:lihongwen1970@yahoo.com

    王建立(1970—),男,山东曲阜人,博士,研究员,博士生导师,主要从事大型望远镜总体技术方面的研究。E-mail:wangjianli@ciomp.ac.cn

  • 中图分类号: TH75

Overview of AC servo control system for the large telescope

  • 摘要: 本文主要介绍了当前国际上地基大口径望远镜交流伺服控制系统的发展现状,详细论述了望远镜驱动方式的选择、交流永磁同步力矩电机的应用情况、控制系统的硬件组成以及伺服系统的控制策略。讨论了大型望远镜交流伺服控制系统设计的难点及未来发展趋势,为大型望远镜交流伺服控制系统的设计提供一定的参考。
  • 图  1  GTC望远镜

    Figure  1.  GTC telescope

    图  2  GTC望远镜驱动电机

    Figure  2.  Drive motor of GTC

    图  3  VLT望远镜

    Figure  3.  Very large telescope

    图  4  VLT望远镜驱动电机

    Figure  4.  Drive motor of VLT

    图  5  Subaru望远镜

    Figure  5.  Subaru telescope

    图  6  Subaru望远镜驱动电机

    Figure  6.  Drive motor of Subaru telescope

    图  7  ALMA射电望远镜

    Figure  7.  Atacama large millimeter array

    图  8  ALMA电机定子

    Figure  8.  Stator of ALMA drive motor

    图  9  ALMA电机转子

    Figure  9.  Rotor of ALMA drive motor

    图  10  TMT望远镜

    Figure  10.  Thirty meter telescope

    图  11  TMT望远镜电机模型

    Figure  11.  Motor model of TMT

    图  12  大型望远镜硬件控制系统框图

    Figure  12.  Hardware block digram of large telescope

    图  13  VST望远镜硬件控制系统组成

    Figure  13.  Hardware block digram of VST

    图  14  VST望远镜控制机柜

    Figure  14.  Control cabinet of VST

    图  15  VST望远镜配电机柜

    Figure  15.  Power cabinet of VST

    图  16  基于VME/VxWorks的控制器

    Figure  16.  Controller based on VME/VxWorks

    图  17  基于PLC/EtherCAT的控制器

    Figure  17.  Controller based on PLC/EtherCAT

    图  18  VST控制器

    Figure  18.  Controller of VST

    图  19  VST驱动器

    Figure  19.  Driver of VST

    图  20  增量式编码器(a)和绝对式编码器(b)

    Figure  20.  Incremental encoder(a) and absolute encoder(b)

    图  21  永磁同步力矩电机矢量控制原理框图

    Figure  21.  Block diagram of vector control for PMSM

    表  1  3种驱动方式的比较情况

    Table  1.   Comparison of three drive modes

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    表  2  永磁同步力矩电机在大型望远镜中的应用情况

    Table  2.   Application of PMSM in large telescopes

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    表  3  GTC望远镜电机参数

    Table  3.   Motor parameters of GTC

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    表  4  VLT望远镜电机参数

    Table  4.   Motor parameters of VLT

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-06-15
  • 录用日期:  2015-07-23
  • 刊出日期:  2015-01-25

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