基于QTT促动器的热误差补偿*
2021-04-15金惠良
天文研究与技术 2021年2期
李 旸,叶 骞,金惠良
(上海交通大学机械与动力工程学院,上海 200240)
在现实情况下,由于重力、温度、风载等因素的影响,射电望远镜需要通过主动主反射面(简称主动面)调整技术修正面型误差[1]。主动面调整技术是通过对分块拼接而成的主反射面面板进行位置调整来修正表面形状,而高精度位移促动器是实现反射面误差主动修正的关键[2]。当前世界上应用主动面技术的全可动射电望远镜主要有美国绿岸射电天文望远镜(Green Bank Telescope, GBT)[3]、墨西哥大型毫米波望远镜(Large Millimeter Telescope, LMT)[4]、意大利撒丁岛射电望远镜(Saladin Radio Telescope, SRT)[5]、中国天马望远镜(Tian Ma Telescope)[6]等。本文的促动器专门针对即将建设的新疆奇台110 m全向可动射电望远镜。
不同于其他地方,新疆奇台的气候条件较为恶劣,温度变化范围广,且变化剧烈。对于110 m射电望远镜所采用的促动器来说,需要在-40~60 ℃的范围内保持促动器的定位精度在±15 μm,从而实现反射面全天候高精度调整的要求。由于单靠机械结构与位移传感器无法消除热误差带来的影响,因此,需要找到一种方法修正由于热误差带来的定位精度的影响。
建立热误差补偿的预测模型取决于促动器温度场分布的准确测量。然而,为了准确获得温度场,就必须在促动器上放置大量温度测点,这些温度测量会增加计算和测量的工作量,增加模型建立的复杂度,并影响促动器的正常运行。
灰色预测法是对灰色系统进行预测的一种方法,通过鉴别影响系统因素之间的发展趋势进行关联分析,对系统的某一特征量进行预测,构造预测对象特征的灰色预测模型。……
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