黄垒
- 作品数：7 被引量：33H指数：4
- 供职机构：中国科学院国家天文台更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划科技部科技基础性工作专项资金更多>>
- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 基于PMAC的天文望远镜控制系统研究及应用被引量：5
- 2015年
- 天文望远镜为大型高精密仪器,对望远镜的控制系统性能提出了极高的要求。作为控制系统的核心器件,伺服控制器的性能决定了控制系统的性能。介绍了一种基于PMAC(Programmable Multi Axes Controller)控制器的天文望远镜控制系统,研究了PMAC伺服控制原理、PID参数整定方法及基于PMAC的天文望远镜运动控制系统基本原理,并以此为基础设计了天文望远镜伺服控制系统软、硬件体系。基于PMAC的天文望远镜控制系统主要特点在于,伺服系统采用了传统的PID反馈控制算法和前馈控制算法相结合的组合控制算法,有效地克服了外界扰动对望远镜控制过程的影响,获得了较好的动、静态性能;同时,针对望远镜不同的轴系传动方式,如直驱方式和齿轮传动方式,应用不同的PID参数整定方法,如阶跃整定法和基于速度测量+阶跃整定相结合的参数整定方法,可分别使系统获得较为理想的PID控制参数;另外,基于PMAC的天文望远镜控制系统,对于不同的驱动电机和不同的轴角测量元件,均具有较好的适应性。该系统已在国家天文台2.16 m天文望远镜上得到了应用,该项应用中,采用了"IPC+PMAC"的双CPU分级控制方式,并以VC++为软件平台,通过对于PMAC Pcomm32底层接口函数的调用,实现了基于工控机的望远镜界面操作和控制,同时,以PID反馈控制算法和前馈控制算法为基础,采用了PID参数自适应控制算法,保证了望远镜高速的运行平稳性,也实现了低速精确性和快速性的控制要求。技术研究和运行实践表明,基于PMAC的望远镜控制系统具有较高的控制精度和良好的通用性,可广泛应用在不同类型的天文望远镜系统。
- 黄垒魏建彦姜晓军卢晓猛周志中李红斌
- 关键词：天文望远镜控制系统PMACPID参数整定
- 广角天文望远镜的自动调焦被引量：14
- 2015年
- 介绍了一种基于步进电机(无位置检测传感器)和像质反馈的广角天文望远镜自动调焦系统,该系统由步进电机位置开环控制系统和图像清晰度评价系统组成。基于天文图像的特点,提出利用天体点源星像的半高全宽(FWHM)作为图像清晰度的评价参数;为了提高系统精度,对定位控制系统进行了误差分析;测定了调焦当量、光学焦深、系统回差、步进脉冲当量等系统关键机构参数,进而高精度地修正了系统定位误差;分析和测定了温度变化和像质变化的相关性,明确了调焦方向和温度变化之间的定性关系;设计了焦深边缘定位策略,实现了快速调焦。该系统具有"容错"和"自学习"功能,具有较高的自动化和智能化程度。将系统设计应用于SVOM天文卫星地基广角相机阵[1-2](GWAC),实际测试和天文观测表明,调焦系统的定位精度为±3.0μm,调焦精度为0.05pixel,且一次调焦过程即可获得最佳像质,调焦效率较高,系统运行也很稳定,基本满足天文观测的需求。
- 黄垒辛立平韩旭辉魏建彦
- 关键词：自动调焦步进电机
- 交流伺服系统在天文望远镜中的应用研究初探被引量：3
- 2017年
- 交流伺服系统在工业控制领域得到了广泛应用,但在天文领域的应用仍处于初级阶段。以中法合作天文卫星(Space multi-band Variable Object Monitor,SVOM)的地面观测设备地基广角相机阵(Ground-based Wide-Angle Camera,GWAC)为研究平台,研究了交流伺服系统应用于望远镜转台控制的可行性。测试了望远镜的跟踪速度控制精度、赤经跟踪精度、最大角速度、最大角加速度、重复指向精度等关键技术指标。测试结果表明,和步进电机系统相比,交流伺服系统在低速控制上具有同样高的精度。在高速控制领域,其调速范围更宽,速度调节更快,运行更平稳,具有明显的优势。另外,还具有低噪声、大转矩、高性价比等优点。实验中还测定了交流伺服系统对Apogee CCD U9000x的干扰,结果表明,交流伺服系统对CCD的干扰很小,在可接受的范围内。总之,交流伺服系统完全可用于中小型天文望远镜的转台控制,特别适用于快速转动和指向的系统。
- 张升华黄垒魏建彦郑莉芳刘奇
- 关键词：交流伺服系统
- 基于无线触屏平台的阵列式望远镜控制系统被引量：1
- 2016年
- 地基广角相机阵(Ground-based Wide Angle Cameras,简称GWAC)是中法合作SVOM(Space Variable Objects Monitor,空间多波段变源监视器)天文卫星的地基观测设备,Mini-GWAC是其预研和补充设备.针对Mini-GWAC望远镜阵列,介绍了一种基于无线触屏平台进行操控的阵列式望远镜控制系统的设计与实现.从控制系统原理、系统硬件结构、软件设计、实验和测试等方面展开,详细叙述了该系统的开发及实现过程.该系统以基于Win CE系统的触控一体机为上位机,无线收发模块和可编程逻辑控制器(PLC)为核心,具有低成本、数据传输可靠、操作简单等优点,并较好地实现了在Mini-GWAC阵列式望远镜上的应用.
- 付夏楠黄垒魏建彦
- 关键词：望远镜无线通信可编程逻辑控制器
- 85cm天文望远镜圆顶和天窗自动化系统研制被引量：8
- 2008年
- 描述了兴隆观测基地85cm天文望远镜圆顶及天窗自动控制系统的研制情况,给出了基于PLC控制器及Modbus通信协议的控制原理,以及系统中执行器、传感器等各部分的实现方法。本系统是兴隆观测基地实施圆顶通用化控制技术的一个案例。
- 陆栋宁黄垒陈颖为魏建彦
- 关键词：天窗自动化系统
- Mini-GWAC控制系统的故障诊断专家系统被引量：6
- 2016年
- 地基广角相机阵是中法合作空间多波段变源监视器天文卫星的地基观测设备,Mini-GWAC是其预研和补充项目。针对Mini-GWAC望远镜阵列,从故障诊断方法、技术设计方案和故障诊断研究平台等方面展开,详细叙述了故障诊断系统的研究及设计过程。该系统基于Mini-GWAC望远镜平台,采用专家系统理论和故障树分析相结合的方法开展故障诊断专家系统的研究。研究成果对提高望远镜的可靠性,降低维护成本,提高观测效率有重要意义,同时为实现在其他望远镜上的应用增加技术积累。
- 付夏楠黄垒魏建彦
- 关键词：故障诊断故障树专家系统分布式设计
- 平移式天文圆顶非接触式降速信号传感装置
- 本实用新型公开一种平移式天文圆顶非接触式降速信号传感装置，由固定在移动天文圆顶运动部分上的磁钢和固定在移动天文圆顶轨道一侧且通过磁钢的磁力闭合的开关信号装置。所述开关信号装置至少由布线板，以及设置在布线板上的采用并联连接...
- 黄垒
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