赵宏超
- 作品数：67 被引量：123H指数：7
- 供职机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金吉林省科技发展计划基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术文化科学医药卫生更多>>
- 基于谱分析的30m望远镜三镜支撑结构地震分析被引量：7
- 2014年
- 为了满足30m望远镜(TMT)三镜系统(M3S)对抗震性能的要求,对在返回周期为200年和1000年的地震载荷条件下的三镜支撑结构的性能进行了分析。首先,根据三镜支撑结构的特点,对TMT整体的地震响应谱进行了修正,得到了适用于三镜支撑结构的地震响应谱。然后,分析了三镜支撑结构在不同等级地震激励下的位移、应力和加速度响应。分析结果显示,当返回周期为1000年的地震从水平面内两个正交方向及竖直方向同时传递到三镜支撑结构中时,系统响应最大;此时,三镜支撑结构中各部件的最大加速度为2.844g,最大位移为1.544mm,最大应力为552.316MPa,三镜上最大应力为1.401MPa。根据材料力学性能可知,侧支撑杆会发生破坏,需要采取地震防护措施对三镜进行保护。本文在进行谱分析时较完整地考虑了各项因素,结果数据精确可靠,可为三镜系统的详细设计提供指导。
- 苏燕芹张景旭王富国杨飞赵宏超
- 关键词：地震分析光谱响应
- TMT三镜动力学模型辨识与标校（英文）
- 2016年
- 为了更好地对于30 m望远镜三镜(TMT M3)的动力学进行度量与检测,基于加速度信号建立了系统模态信息的计算与评价方法。首先,分析了如何利用加速度计对于TMT三镜系统进行检测。之后,利用系统对于未知载荷的响应,基于随机减量法获得了系统的自由响应;之后,根据多项式拟合的方法,对于获得的传递函数进行处理。根据之前所提出的方法,对于4 m级系统,获得了其系统前两阶模态为88 Hz以及107 Hz,并获得了对应振型。所做的工作对于TMT三镜的完成有着很好的指导作用。
- 安其昌张景旭杨飞赵宏超
- 关键词：动力学模型传递函数
- 一种波前结构函数的快速计算方法
- 一种波前结构函数的快速计算方法，涉及波前质量评价领域，解决了现有计算方法存在的不能有效表征大口径望远镜主镜面形全频域特征的问题。该方法包括：步骤一、计算大口径望远镜主镜原始面形的两个正交方向的结构函数；步骤二、将原始面形...
- 安其昌张景旭杨飞赵宏超
- 文献传递
- 非稳态风载对1.2m地基望远镜成像质量的影响被引量：2
- 2016年
- 介绍了非稳定风载的功率谱,采用最小二乘法建立了光学元件的刚体位移与其镜面节点关系的线性表达式,并基于小位移假设线性化处理的方法推导出表征光学系统各光学元件刚体位移所引起像点偏移量的光学敏感度矩阵。进一步将这些线性关系式作为前处理导入望远镜结构有限元模型中,进行了频率响应分析。以不同风速和俯仰角组合共16种工况下非稳态风载的功率谱密度作为输入,得到了像点相对成像面横向偏移量的随机响应曲线。考虑主轴伺服控制系统和成像器件积分时间对像点偏移量的影响,对像点横向位移的随机响应曲线进行了修正,得出了像点随机偏移量引起的线扩散函数(LSF)和调制传递函数(MTF)衰减曲线,并计算得到16种工况下长曝光与短曝光成像时系统的斯特列尔比。结果表明,5等级风速下任意俯仰角和6、7等级风速下接近0°俯仰角的情况下光学系统的斯特列尔比大于0.8,望远镜系统可以正常工作;8等级风速任意俯仰角情况下系统的斯特列尔比都小于0.8,望远镜成像质量受到严重的影响,系统无法正常工作。
- 兰斌杨洪波吴小霞安其昌赵宏超
- 关键词：成像系统地基望远镜
- 并联机构运动跟随仿真及精度映射被引量：2
- 2015年
- 三十米望远镜(TMT)的观测设备位于望远镜两侧的奈氏平台上,使得TMT拥有独特的三镜系统。为保证成像的稳定,三镜系统应具有跟踪瞄准的功能,必须设计相应的机构使三镜系统具有二维调整的能力。三镜系统由两个轴系组成,分别为Rotator轴和Tilt轴。由于Tilt轴调整量为16°,所以,拟使用一个大型的Stewart平台来替代实际的Tilt轴系,以实现三镜在空间中的Tilt调整。以前期工作得到的Stewart结构参数为前提,采用逆运动学控制策略,在Simulink中建立了相应的数学模型。另外,在动力学仿真软件ADAMS建立了相应的Stewart平台的三维结构,并通过与Simulink的联合仿真,得到了系统在六个方向上的跟随情况,并通过引入误差的方法研究了该结构在工作空间中支腿误差到动平台位姿误差的传递情况。分析结果表明,上述结构在工作空间中支腿精度到动平台U方向的最大映射系数为1.4,需选择精度优于0.69μm的支腿才能满足TMT三镜系统跟踪要求。为现有的设计在逆运动学的控制策略下能够满足TMT三镜系统Tilt调整的需要。
- 赵宏超张景旭杨飞
- 关键词：仿真
- 镜面视宁度测量装置
- 本发明公开了一种镜面视宁度测量装置，包括：热控系统，设于光学镜面下部，用于将光学镜面控制在设定的温度范围；导流系统，设于光学镜面的上风口侧，用于对光学镜面表面的气流状态进行切换控制；自准直系统，位于光学镜面的一端，用于检...
- 杨飞安其昌赵宏超姜海波郭鹏
- 文献传递
- 基于串联机械臂的稀疏孔径望远镜装调被引量：1
- 2018年
- 为了更好地对稀疏孔径大口径望远镜进行装调,利用旋量理论对串联机械臂在系统装调中的应用进行了研究。首先,利用旋量理论分析了串联机械臂进行稀疏孔径望远镜装调的基本原理。其次,结合旋量理论与基本的几何关系分析了稀疏孔径望远镜装调原理,并对子孔径测量过程进行了误差分析。之后,对串联机械臂携带点光源显微镜(PSM)进行装调的可行性进行了分析与实验,证明了处于串联机械臂携带状态的点光源显微镜与位于实验室环境下像点稳定性相近。最后,分析了串联机械臂结合点光源显微镜在大口径稀疏孔径望远镜装调检测中的应用。
- 安其昌张景旭张景旭杨飞
- 关键词：旋量理论
- TMT三镜系统Rotator组件轴承设计被引量：2
- 2013年
- 以TMT三镜系统为对象,对其中的Rotator组件用轴承进行了设计,并对轴承关键参数的选取进行了探讨。首先,通过分析三镜系统的运动模式确定了系统的受载状态;接着基于Hertz弹性变形理论,建立了双列角接触球轴承的载荷-变形公式,采用牛顿迭代法对轴向、径向、角位移量进行求解,得到每个钢球受载和变形的精确解;最后对该轴承设计中的一些关键参数选择对承载能力的影响进行了讨论。计算分析表明,在三镜工作角度范围内,光轴方向最大变形为0.022 mm,滚道面内各个方向变形小于0.042 mm,最大角变形量为3.5″,满足三镜系统的设计要求,并留有较大的设计裕度。建立的载荷分布方程及提出的参数选择原则对双列角接触球轴承的设计具有通用性,可适用于各种工况。
- 苏燕芹张景旭陈宝刚杨飞赵宏超
- 关键词：望远镜轴承角接触
- 基于功率谱的大口径平面镜低阶像差估计方法
- 基于功率谱的大口径平面镜低阶像差估计方法，涉及大口径平面镜面形评价领域，解决了现有估计方法存在的计算量大、全面性低的问题。该方法包括：将Zernike多项式在频域上的表达代入不同子孔径的不同阶Zernike多项式系数之间...
- 安其昌张景旭杨飞赵宏超
- 文献传递
- TMT三镜面形评价过程被引量：1
- 2014年
- TMT望远镜是一台R-C式的30 m口径光学红外望远镜,其三镜为椭圆形平面镜,口径为3.594 m×2.568 m,质量达到1.8 t。三镜系统需要把来自于次镜的光折转到望远镜两侧奈氏平台的科学仪器上,具有跟踪和快速定向功能,因此三镜位置也是三轴正交运动的结果。三镜支撑系统必须能够在多工况、变载荷的条件下有效保证镜面的面形精度,所以依据TMT项目组要求面形结果需优于1/5波长(λ=632.5 nm)或者斜率均方根小于1μrad。以三镜支撑的一种方案为例详细阐述了TMT三镜面形评价的过程。这一方案中底支撑采用18点whiffletree结构形式,侧支撑采用8点A-frame结构形式。首先通过ANSYS建模仿真,然后使用MATLAB进行数据后期处理,依次去除结果中包含的刚体位移项、离焦和像散等,最后使用9个子孔径来拼接归一化的三镜,同时计算每一个子孔径的斜率均方根。这一数据处理方法有别于以往圆形主镜镜面评价的过程,但适合对TMT三镜椭圆镜面面形评价,且在光学系统中斜率均方根比均方根在镜面面形评价上更有意义。对于大口径反射镜镜面面型评价具有重要的指导意义。
- 赵宏超张景旭张丽敏张彬
- 关键词：TMT
