膜基反射鏡面形控制系統(tǒng)設計、仿真與分析.pdf

1、隨著空間光學系統(tǒng)的發(fā)展以及對其分辨率要求的不斷提高,研制大孔徑、超輕型空間望遠鏡已經(jīng)成為空間科學領域的主要任務之一。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、成本低等傳統(tǒng)望遠鏡反射主鏡無法比擬的特點,在未來大型空間光學系統(tǒng)中具有廣闊的應用前景。
　　 研制膜基反射鏡需要解決的關鍵技術之一是膜基反射鏡的面形控制。本文在現(xiàn)有研究工作基礎上,設計了一種基于模糊邏輯控制理論和技術的膜基反射鏡面形控制系統(tǒng),為進一步研制膜基反射

2、鏡提供理論和技術支持。
　　 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內(nèi)外研究現(xiàn)狀。隨后討論了設計膜基面形控制系統(tǒng)所涉及的基礎理論,說明了采用Zernike多項式進行面形擬合的特點和作用,對為何選擇模糊控制技術作為膜基反射鏡面形控制方法進行了分析,并對模糊控制理論及其控制器的設計進行了闡述和討論。
　　 根據(jù)膜基反射鏡面形控制要求,設計了膜基反射鏡面形控制系統(tǒng),系統(tǒng)包括面形設計模塊、面形控制模塊、面形控制仿真模

3、塊以及面形分析模塊等,相應的功能分別是標準反射鏡面形設計、面形控制與修正、面形控制仿真和面形質(zhì)量評價等。對系統(tǒng)的工作原理進行了詳細說明,并討論了系統(tǒng)相關核心模塊的具體實現(xiàn)方法,給出了系統(tǒng)的集成方案。
　　 利用所設計的系統(tǒng)對膜基反射鏡進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不同口徑、不同F(xiàn)數(shù)的膜基反射鏡分別進行了均勻載荷和非均勻載荷作用下的面形控制仿真,測試了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。仿真結果表明,采用