膜基反射鏡面形控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真與分析.pdf

1、隨著空間光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展以及對(duì)其分辨率要求的不斷提高,研制大孔徑、超輕型空間望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)成為空間科學(xué)領(lǐng)域的主要任務(wù)之一。以柔性薄膜為基坯的膜基反射鏡具有重量輕、可折疊和展開(kāi)、成本低等傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡反射主鏡無(wú)法比擬的特點(diǎn),在未來(lái)大型空間光學(xué)系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 研制膜基反射鏡需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一是膜基反射鏡的面形控制。本文在現(xiàn)有研究工作基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種基于模糊邏輯控制理論和技術(shù)的膜基反射鏡面形控制系統(tǒng),為進(jìn)一步研制膜基反射

2、鏡提供理論和技術(shù)支持。
　　 論文首先介紹了膜基反射鏡的研究背景及其面形控制的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。隨后討論了設(shè)計(jì)膜基面形控制系統(tǒng)所涉及的基礎(chǔ)理論,說(shuō)明了采用Zernike多項(xiàng)式進(jìn)行面形擬合的特點(diǎn)和作用,對(duì)為何選擇模糊控制技術(shù)作為膜基反射鏡面形控制方法進(jìn)行了分析,并對(duì)模糊控制理論及其控制器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述和討論。
　　 根據(jù)膜基反射鏡面形控制要求,設(shè)計(jì)了膜基反射鏡面形控制系統(tǒng),系統(tǒng)包括面形設(shè)計(jì)模塊、面形控制模塊、面形控制仿真模

3、塊以及面形分析模塊等,相應(yīng)的功能分別是標(biāo)準(zhǔn)反射鏡面形設(shè)計(jì)、面形控制與修正、面形控制仿真和面形質(zhì)量評(píng)價(jià)等。對(duì)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,并討論了系統(tǒng)相關(guān)核心模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法,給出了系統(tǒng)的集成方案。
　　 利用所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)對(duì)膜基反射鏡進(jìn)行了面形控制的仿真分析。在系統(tǒng)提供的理論分析模式和有限元分析模式下對(duì)不同口徑、不同F(xiàn)數(shù)的膜基反射鏡分別進(jìn)行了均勻載荷和非均勻載荷作用下的面形控制仿真,測(cè)試了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。仿真結(jié)果表明,采用