程向明 作品数:20 被引量:50 H指数:4 供职机构: 中国科学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 云南省自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 天文地球 自动化与计算机技术 机械工程 电子电信 更多>>
1m红外太阳望远镜光电导行系统的反馈控制分析 被引量:3 2009年 我国正在研制中的1m红外太阳望远镜是目前国内唯一的地平式真空太阳塔,主要用于活动区磁场的精细光谱分析和太阳活动区磁场的时空精细结构研究。要求望远镜必须长时间高精度跟踪太阳(0.3″/30s、1″/10min)才能实现它的科学目标。光电导行是实现望远镜高精度跟踪观测目标的关键控制技术,通过检测观测目标像在图像传感器上的移动量作为反馈控制信号对望远镜实行闭环控制。首先建立了光电导行系统的控制系统模型,然后分析了系统的稳定性能、暂态性能、时域特性、频域特性及跟踪性能,并采用PID控制器对系统进行优化设计,以提高光电导行反馈控制系统的稳定性和跟踪精度。通过计算机仿真设计,采用PID控制算法能实现1m红外太阳望远镜的跟踪要求。 邓林华 柳光乾 程向明 李雪宝关键词:反馈控制 PID算法 基于PMAC的角编码器检测控制系统 被引量:2 2017年 光杠杆角编码器检测装置用于角编码器的误差检测,可提高天文望远镜的运动控制精度。该装置需要较高精度的转动控制,并实现自动检测。根据该检测装置的功能要求,以可编程多轴运动控制器(PMAC)为核心,设计了角编码器检测装置的控制系统,搭建了控制系统的硬件平台,编写了控制系统的应用软件,实现了CCD曝光与码盘数据采集的同步。实验结果表明:该装置转台的重复定位误差绝对值小于4″,满足角编码器检测系统的要求。 张杨 李彬华 程向明 杨磊 张益恭关键词:运动控制 可编程多轴运动控制器 程序设计 基于迭代阈值的太阳像分割算法的应用研究 被引量:15 2010年 在一米红外太阳望远镜电控系统中,太阳像图像分割是进行质心检测等后续操作的基础,分割的准确性对于望远镜的跟踪控制至关重要。本文阐述了阈值分割方法的基本原理,介绍了常用的阈值选取算法,并利用迭代阈值法对太阳像进行分割研究。实验结果表明,在图像处理时间、阈值选择准确度方面,比常用的算法具有一定的优势,满足系统的要求,达到了预期的目的。 邓林华 许骏 程向明关键词:迭代阈值 图像分割 阈值分割 阈值选择 新型等高仪转台运动控制系统设计 被引量:1 2015年 新型等高仪是一种具有特殊应用功能的高精度天体测量望远镜。在简要介绍新型等高仪及其转台运动控制系统的要求后,提出了仪器转台运动控制系统的总体设计方案。以可编程多轴运动控制器(PMAC)为核心,构建了仪器转台运动控制系统硬件,并开发了相关的控制软件。介绍了该仪器转台运动控制系统的主要硬件模块、系统配置、控制系统PID参数整定和调节方法、运动控制系统上位机和下位机的软件设计方法以及各功能的具体实现过程、系统测试和运行情况。 叶剑 李彬华 程向明 杨磊 张益恭关键词:等高仪 运动控制 数据采集 硬件结构 软件设计 多功能天文经纬仪图像处理系统 被引量:4 2014年 多功能天文经纬仪是云南天文台新研制的一种基于通用CCD观测的天体测量望远镜。介绍了多功能天文经纬仪的图像处理系统,从系统的整体框架和主要功能算法两个方面说明了整个图像处理系统的实现流程和工作方法。介绍了星像搜索算法、定心算法和VC++程序设计的流程图。给出了图像处理软件的界面,以及恒星像、人造星像和轴准直星像3种星像的定心结果,并对其结果进行了分析。 张益恭 李彬华 杨磊 程向明关键词:图像处理系统 编程 定心 多功能天文经纬仪图像采集系统 被引量:3 2014年 多功能天文经纬仪是云南天文台新近研制的一种基于通用CCD观测的天体测量望远镜。在这台新型望远镜中,用两个模拟相机分别测量仪器的水平差和高度轴的准直差。当望远镜工作时,望远镜控制系统发出两路触发信号,一路控制数字相机,另一路控制两个模拟相机。两个采集卡分别安装在不同的工作站上,工作在外触发模式。介绍了望远镜的转轴观测模式,主要包含转轴前和转轴后两个观测阶段,采集图像的时刻和数量是由外触发信号控制的。介绍了硬件结构图。说明了软件编写的流程和实现方法,并且对系统中涉及的主要程序算法进行了较为详细的说明。图像采集软件的编写采用VC++和Sapera LT。给出了采集系统软件的工作界面及图像采集系统采集的图像,并对数字相机拍摄的恒星像进行了简单的分析。 张益恭 李彬华 杨磊 程向明关键词:图像采集系统 硬件 面向脉冲星时的原子钟钟差研究 2023年 毫秒脉冲星是宇宙中稳定的“天然时钟”。毫秒脉冲星这一特性可用于建立新的时间保持基准,通过协同原子钟的短期稳定性,形成长期稳定的脉冲星时。利用40 m射电望远镜,通过观测若干颗毫秒脉冲星,研究人员开展了脉冲星计时和脉冲星钟方面的研究。目前,已经完成了相关实验平台的搭建、原子钟之间的长期比对和钟差外推等实验,成功地将贝叶斯方法应用于钟差谱估计,初步实现了钟差信号的最优估计和外推。 黄玉祥 李柯伽 郝龙飞 李志玄 徐永华 沈发新 汪敏 程向明关键词:毫秒脉冲星 贝叶斯估计 1米太阳望远镜光谱仪像旋转及消旋控制 被引量:10 2012年 光谱仪是1 m太阳望远镜的主要终端设备之一,该望远镜采用地平式的机架结构和修正的格里高利光学系统。在望远镜跟踪太阳时,由于地平式望远镜的自身运动特点和光学系统中平面反射镜的存在,其光谱仪狭缝所在平面上的太阳像随时间绕主光轴旋转,因此光谱仪必须进行消旋才能正常工作。首先深入研究了光谱仪狭缝平面上像的旋转变化,分析其旋转范围、速度和加速度随时角变化的特性,然后根据光谱仪消旋精度并结合像的旋转特性提出伺服系统位置检测和驱动电机的主要性能指标,最后给出光谱仪消旋伺服控制方案。 柳光乾 付玉 程向明关键词:光谱仪 伺服控制 消旋 1米太阳望远镜光轴变化实测 被引量:1 2013年 针对1 m太阳望远镜导星镜光轴与望远镜光轴在跟踪过程中的相对变化对光电导行系统的影响,从数值模拟和实测两方面进行了深入分析。首先介绍1 m太阳望远镜及其光电导行系统的基本结构,并建立主镜镜筒的基本有限元模型,分析弯沉随镜筒指向高度的变化规律,模拟有弯沉存在时引入的跟踪误差及变化规律。然后根据该望远镜的系统结构,提出了望远镜光轴相对于导星镜光轴变化的实测方法。最后通过实测数据获得了望远镜光轴相对于导星镜光轴变化随镜筒指向高度的变化规律。 校启公 柳光乾 邓林华 程向明双地下物质变化区参数解算方法研究 2022年 经典天体测量仪器以铅垂线为基准测量本地的天文经纬度,因而能探测到本地铅垂线的偏转.本地铅垂线的偏转代表着测站周围重力场的变化,而这一变化与地下物质的再分布相关,由此有望帮助了解地下物质变化的情况.将本地的铅垂线偏转(Plumb Line Variation,PLV)与地下物质变化联系起来,建立了双质量体模型.在97°E-107°E和21°N-29°N范围内,考虑了3480个包含正、负质量变化(相对地质背景)的质量体组合算例,并利用差分进化(Differential Evolutionary,DE)算法进行了解算.解算得到的质量体相对于模拟值的位置误差小于米量级,质量误差小于10^(11) kg,结果精度较高. 董冬辉 程向明 张桢君 程向明 冒蔚关键词:天体测量学