研究目标 

　　从主动面闭环控制系统的要素出发，研究批量化精密促动器、控制模型修正与优化、控制网络故障检测与修复、面形快速测量、天线指向即时修正，通过理论分析、仿真模拟与实验测试，制成宽温环境下具有高重复定位精度、高可靠性的精密促动器，建立多节点分布式系统最佳控制方案，确定用于大反射面的高精度快速测量手段，实现大口径天线主动面高精度标定和实时闭环控制。 

　　研究内容 

　　精密促动器技术研究：通过理论分析与实验，研究在宽温严峻条件下，影响促动器可靠性、寿命、定位精度的原因，针对大批量促动器的安装分布、检测与定标、固有频率、传感器类型得出合理促动器结构方案，并对促动器并行精密控制策略进行研究，建立最佳控制策略。对促动器内部的呼吸效应进行机理建模研究，并在此模型指导下找到抑制呼吸效应的最佳处理方案。 

　　多节点控制拓扑结构优化与模型修正：针对多节点控制系统的结构关系，研究控制系统的网络形式、通信方式、连接方式等，建立高效的多节点分布式的拓扑控制结构；基于有限元模型，研究现有的主动面控制系统的控制模型可能存在的偏差机理，并对控制模型进行修正，研究高效的大尺度面形误差测试及修正方法。 

　　主动面故障智能诊断恢复技术：针对大规模的精密复杂机电系统，综合考虑分析，建立望远镜工作状态监测、故障定位和诊断系统模型，并研究建立冗余结构和故障的智能诊断及恢复机制。 

　　主动面快速高精度测量技术：对于相位恢复射电全息算法存在的问题进行研究，开发具有全局最优机制且优化效率最高的算法，得出新算法的理论精度函数。根据面形测量结果，建立误差量与面板的调整偏移量的转换函数，将测量结果嵌入主动面系统形成实时闭环控制，实现面形快速调整。借鉴光学和其他望远镜的技术经验，采用激光测角测量法和辅助手段，提出创新实用的实时检测闭环控制方案，攻克主动面面形的实时检测及其闭环控制技术。 

　　天线系统参数测量研究：研究主动面调整与指向参数的关系，建立面板偏移量与指向变化的数学模型；研究快速高效的望远镜指向测量方法，对指向数据进行快速处理，建立指向模型，实现望远镜指向同步修正。 

　　承担单位：新疆天文台，南京天文光学技术研究所，上海交通大学 

　　课题负责人：王娜 

　　学术骨干：李国平、张勇、叶骞、金惠良、刘志勇