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激光通信地面光终端次镜支撑结构的动态分析
被引量：
3
1
作者
蔡力伟
潘风明
+1 位作者
郭利泉
于思源
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期52-57,共6页
在激光通信地面光终端的研制过程中,为保证主光学系统获得较高的成像质量和稳定的光轴指向,对次镜结构系统的动态稳定性提出了较高的要求。本文采用有限元分析方法,建立了地面光终端次镜系统的结构分析模型,分析了在施加不同偏置和预紧...
在激光通信地面光终端的研制过程中,为保证主光学系统获得较高的成像质量和稳定的光轴指向,对次镜结构系统的动态稳定性提出了较高的要求。本文采用有限元分析方法,建立了地面光终端次镜系统的结构分析模型,分析了在施加不同偏置和预紧力情况下次镜结构系统的动态稳定性,得到了翼片偏置大小、预紧力大小与系统固有频率的曲线关系,为提高次镜结构系统的抗扭转刚度和动态稳定性提供了理论参考,对地面光终端次镜系统结构优化设计具有重要的指导意义。
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关键词
激光通信
次镜
支撑结构
有限元分析
固有频率
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职称材料
基于补偿优化的离轴共轭式聚光优化方法
2
作者
张彦龙
李丽芳
+1 位作者
夏舟
郭朋真
《中国空间科学技术(中英文)》
北大核心
2025年第2期15-24,共10页
随着空间太阳能电站的发展,高效能和零遮挡的太阳能聚光器需求不断增加,然而现有技术在焦斑均匀性和像差控制方面仍存在诸多挑战。为了解决这些问题,提出了一种口径为500 mm、焦径比为3的离轴共轭式点聚焦太阳能聚光器及其光路优化方法...
随着空间太阳能电站的发展,高效能和零遮挡的太阳能聚光器需求不断增加,然而现有技术在焦斑均匀性和像差控制方面仍存在诸多挑战。为了解决这些问题,提出了一种口径为500 mm、焦径比为3的离轴共轭式点聚焦太阳能聚光器及其光路优化方法。该聚光器由离轴主镜、共轭镜、平面反射镜和定日跟踪机构四部分组成。离轴主镜提供主要的光学参数,共轭镜用于像差补偿,平面反射镜实现精准定位。通过几何构造方法对反射面的面型进行调整,构建精确的数学模型,并采用光线追迹方法分析光路。针对主要像差构建优化函数,利用点列图和辐照图分析焦斑形状变化规律,并通过调整离轴主镜和共轭镜的反射面面型,有效地减小像差,提高聚光比。在正入射和多角度入射条件下进行了详细的光学仿真,以优化光路设计。在室外-10℃环境下进行的聚光实验证明了该系统的像差补偿效果,光学聚光比超过100,焦点最高温度达到372℃。研究结果表明,离轴共轭式聚光方法通过多层次的优化手段,实现了零遮挡、高聚光比和高精度的聚光效果,在空间太阳能系统中具有显著的应用潜力,为未来的太阳能利用技术提供了新的解决方案。
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关键词
空间太阳能电站
离轴聚光镜
共轭
零遮挡
光线追迹
优化
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职称材料
压电陶瓷执行器迟滞补偿及复合控制
被引量：
18
3
作者
于志亮
王岩
+1 位作者
曹开锐
陈昊
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期2113-2120,共8页
快速倾斜镜是星间激光通信终端精瞄系统的核心部件,其驱动装置为压电陶瓷执行器,而压电陶瓷具有迟滞特性,其严重影响了快速倾斜镜的定位精度,进而对星间通信链路的稳定性造成不利影响。为解决这一问题,本文设计了一种改进Prandtl-Ishlin...
快速倾斜镜是星间激光通信终端精瞄系统的核心部件,其驱动装置为压电陶瓷执行器,而压电陶瓷具有迟滞特性,其严重影响了快速倾斜镜的定位精度,进而对星间通信链路的稳定性造成不利影响。为解决这一问题,本文设计了一种改进Prandtl-Ishlinskii(P-I)模型对压电陶瓷执行器进行建模。在此基础上,提出了压电陶瓷执行器前馈线性化方法,以对迟滞特性进行前馈逆补偿。接着,提出了一种结合改进的P-I模型与增量式PID算法的复合控制算法,并在DSP中实现了该复合控制算法。最后,在试验平台上对该算法进行了验证。结果显示:当分别对系统输入10Hz和100Hz减幅正弦、等幅正弦曲线时,模型误差在0.59%以内,在输入同频100Hz以下的减幅正弦曲线时,传统PID算法的最大误差为59.31μrad,而该复合算法的最大误差为14.22μrad。实验数据表明,本文复合控制方法的动态跟踪性能明显优于传统PID方法,改进Prandtl-Ishlinskii(P-I)模型可以精确描述压电陶瓷的迟滞特性。本文设计的复合控制方法满足实际应用对快速倾斜镜的要求。
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关键词
快速倾斜镜
激光通信
精瞄系统
压电陶瓷执行器
迟滞特性
改进PI迟滞模型
复合控制
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职称材料
题名
激光通信地面光终端次镜支撑结构的动态分析
被引量：
3
1
作者
蔡力伟
潘风明
郭利泉
于思源
机构
南京航空航天
大学
应用物理系
南京英田光学工程有限公司
哈尔滨工业大学空间光通信技术研究中心
出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期52-57,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目
文摘
在激光通信地面光终端的研制过程中,为保证主光学系统获得较高的成像质量和稳定的光轴指向,对次镜结构系统的动态稳定性提出了较高的要求。本文采用有限元分析方法,建立了地面光终端次镜系统的结构分析模型,分析了在施加不同偏置和预紧力情况下次镜结构系统的动态稳定性,得到了翼片偏置大小、预紧力大小与系统固有频率的曲线关系,为提高次镜结构系统的抗扭转刚度和动态稳定性提供了理论参考,对地面光终端次镜系统结构优化设计具有重要的指导意义。
关键词
激光通信
次镜
支撑结构
有限元分析
固有频率
Keywords
laser communication
secondary mirror
supporting structure
finite element analysis
natural frequency
分类号
TH751 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
基于补偿优化的离轴共轭式聚光优化方法
2
作者
张彦龙
李丽芳
夏舟
郭朋真
机构
哈尔滨工业大学
机电工程学院
哈尔滨工业大学
空间
环境与物质科学
研究
院
哈尔滨工业大学空间光通信技术研究中心
出处
《中国空间科学技术(中英文)》
北大核心
2025年第2期15-24,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(52275241)。
文摘
随着空间太阳能电站的发展,高效能和零遮挡的太阳能聚光器需求不断增加,然而现有技术在焦斑均匀性和像差控制方面仍存在诸多挑战。为了解决这些问题,提出了一种口径为500 mm、焦径比为3的离轴共轭式点聚焦太阳能聚光器及其光路优化方法。该聚光器由离轴主镜、共轭镜、平面反射镜和定日跟踪机构四部分组成。离轴主镜提供主要的光学参数,共轭镜用于像差补偿,平面反射镜实现精准定位。通过几何构造方法对反射面的面型进行调整,构建精确的数学模型,并采用光线追迹方法分析光路。针对主要像差构建优化函数,利用点列图和辐照图分析焦斑形状变化规律,并通过调整离轴主镜和共轭镜的反射面面型,有效地减小像差,提高聚光比。在正入射和多角度入射条件下进行了详细的光学仿真,以优化光路设计。在室外-10℃环境下进行的聚光实验证明了该系统的像差补偿效果,光学聚光比超过100,焦点最高温度达到372℃。研究结果表明,离轴共轭式聚光方法通过多层次的优化手段,实现了零遮挡、高聚光比和高精度的聚光效果,在空间太阳能系统中具有显著的应用潜力,为未来的太阳能利用技术提供了新的解决方案。
关键词
空间太阳能电站
离轴聚光镜
共轭
零遮挡
光线追迹
优化
Keywords
space solar power station
off-axis concentrator
conjugate
zero blocking
ray tracing
optimization
分类号
V419 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
压电陶瓷执行器迟滞补偿及复合控制
被引量：
18
3
作者
于志亮
王岩
曹开锐
陈昊
机构
哈尔滨工业大学
航天学院
哈尔滨工业大学空间光通信技术研究中心
中国科学院长春光学精密机械与物理
研究
所
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期2113-2120,共8页
基金
国家科技重大专项(No.2009ZX02207)
国家自然科学基金重点资助项目(No.51537002)
国家青年自然科学基金资助项目(No.61503096)
文摘
快速倾斜镜是星间激光通信终端精瞄系统的核心部件,其驱动装置为压电陶瓷执行器,而压电陶瓷具有迟滞特性,其严重影响了快速倾斜镜的定位精度,进而对星间通信链路的稳定性造成不利影响。为解决这一问题,本文设计了一种改进Prandtl-Ishlinskii(P-I)模型对压电陶瓷执行器进行建模。在此基础上,提出了压电陶瓷执行器前馈线性化方法,以对迟滞特性进行前馈逆补偿。接着,提出了一种结合改进的P-I模型与增量式PID算法的复合控制算法,并在DSP中实现了该复合控制算法。最后,在试验平台上对该算法进行了验证。结果显示:当分别对系统输入10Hz和100Hz减幅正弦、等幅正弦曲线时,模型误差在0.59%以内,在输入同频100Hz以下的减幅正弦曲线时,传统PID算法的最大误差为59.31μrad,而该复合算法的最大误差为14.22μrad。实验数据表明,本文复合控制方法的动态跟踪性能明显优于传统PID方法,改进Prandtl-Ishlinskii(P-I)模型可以精确描述压电陶瓷的迟滞特性。本文设计的复合控制方法满足实际应用对快速倾斜镜的要求。
关键词
快速倾斜镜
激光通信
精瞄系统
压电陶瓷执行器
迟滞特性
改进PI迟滞模型
复合控制
Keywords
fast steering mirror
laser communication
fine aiming system
Piezoelectric actuator
hysteresis characteristics
modified PI hysteresis model
composite control
分类号
TL361 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
激光通信地面光终端次镜支撑结构的动态分析
蔡力伟
潘风明
郭利泉
于思源
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2016
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于补偿优化的离轴共轭式聚光优化方法
张彦龙
李丽芳
夏舟
郭朋真
《中国空间科学技术(中英文)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
压电陶瓷执行器迟滞补偿及复合控制
于志亮
王岩
曹开锐
陈昊
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
18
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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