[发明专利]用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划方法与系统

摘要

本发明涉及大口径射电望远镜的运动控制领域，具体涉及一种用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划方法与系统。目的是为了降低换源过程中因加减速运动引起的系统振动，同时避免因使用物理阻尼器而增加成本。本发明的规划系统中，任务参数指令下达模块将指定的换源参数发送给串级避振规划模块，该模块通过两个子处理过程：初步运动曲线规划和ZVD输入整形，输出的最终运动规划曲线通过指令分解器求解出各执行机构的控制指令，通过控制驱动机构完成大口径射电望远镜的换源任务。此外，串级避振规划模块需要用到系统参数估计器产生的系统参数。本发明显著降低了因加减速运动引起的系统振动，提高了馈源接收机定位精度，并保证了系统的快速性。

主权项

1.一种用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划方法，其特征在于,包括：步骤S1，依据输入的换源参数，计算初步运动规划曲线，包括换源起点到终点的位移规划曲线以及运动过程中的速度、加速度规划曲线；步骤S2，基于ZVD整形方法对所述初步运动规划曲线进行整形，得到最终运动规划曲线；其中，所述换源是指将所述大口径射电望远镜的馈源舱从所述起点移动到所述终点；步骤S1具体为：步骤S11，计算参数t_r和其中：t_r为加速度上升时间与匀加速时间之和；ω_n为系统的振动角频率，ω_n＝2πf_n；f_n为大口径射电望远镜舱‑索系统的固有频率；m_total为馈源舱的总质量；F_max为允许对馈源舱施加的最大合外力；v_max为最大速度；a_max为最大加速度；步骤S12，计算加速阶段的参数：加速总时间t_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t_a、匀加速时间t_m；若则转至步骤S13，否则转至步骤S17；其中，j_max为最大加加速度，加速度上升时间与加速度下降时间相等；步骤S13，计算减速阶段的参数：减速总时间t′_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t′_a、匀减速时间t′_m；若则转至步骤S14，否则转至步骤S17；其中，加速度上升时间与加速度下降时间相等；步骤S14，计算匀速运动阶段的时间T_constV；步骤S15，若T_constV>0且(T_constV+t_sp+t′_sp)≤T_max则执行步骤S16，否则执行步骤S17；其中，T_max为最大时间限制；步骤S16，求出位移、速度、加速度规划曲线，转至步骤S18；步骤S17，采用通用S形速度曲线进行规划；步骤S18，按预设的时间周期对规划曲线进行采样，得到离散化的轨迹点。