地基大口径光学望远镜的快速定位方法、装置及望远镜制造方法及图纸

本发明专利技术适用天文观测技术领域，提供了一种地基大口径光学望远镜的快速定位方法及装置、望远镜，该方法包括：根据针对望远镜的目标位置指令计算参考速度、定位位置误差；采用所述望远镜的最大加速度、所述定位位置误差和所述参考速度，计算所述望远镜在减速阶段的速度曲线，即减速曲线；根据所述减速曲线、所述望远镜的最大速度和最大加速度，计算所述望远镜在各时刻的速度曲线，并生出针对目标位置的运动指令。由于实际运动指令中包含了望远镜的最大速度和最大加速度信息，因此望远镜能够快速、平稳和高精度的进行切换定位。稳和高精度的进行切换定位。稳和高精度的进行切换定位。

【技术实现步骤摘要】
地基大口径光学望远镜的快速定位方法、装置及望远镜


[0001]本专利技术属于天文观测技术，尤其涉及一种地基大口径光学望远镜的快速定位方法、装置及望远镜。

技术介绍

[0002]地基大口径光学望远镜的转动惯量较大，控制系统的机械谐振频率较低，因此，控制系统的动态响应带宽有限。望远镜在观测过程中，切换观测目标时，通常需要望远镜进行大角度位置切换。受望远镜动态响应带宽、最大速度和最大加速度的限制，望远镜控制系统会进入非线性饱和环节，导致控制器退积分饱和时间长，在接近定位位置时出现振荡甚至极限环现象，进而造成很长的望远镜位置切换时间。针对上述问题，传统的望远镜控制系统通常采用位置分段控制方法、抗积分饱和策略或者变结构控制器方法。但是，传统的位置定位方法存在的问题是定位过程时间不是根据系统的最快速度和最大加速能力设计的，导致定位时间较长。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种地基大口径光学望远镜的快速定位方法、装置及望远镜，旨在解决现有技术中地基大口径光学望远镜的定位时间较长的技术问题。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种地基大口径光学望远镜的快速定位方法，该方法包括：
[0005]根据针对望远镜的目标位置指令计算参考速度、定位位置误差；
[0006]采用所述望远镜的最大加速度、所述定位位置误差和所述参考速度，计算所述望远镜在减速阶段的速度曲线，即减速曲线；
[0007]根据所述减速曲线、所述望远镜的最大速度和最大加速度，计算所述望远镜在各时刻的速度曲线，并生出针对目标位置的运动指令。
[0008]可选的，所述根据针对望远镜的目标位置指令计算参考速度的步骤包括：
[0009]获取针对望远镜的目标位置指令；
[0010]根据所述望远镜的当前位置和目标位置计算参考速度。
[0011]可选的，所述采用所述望远镜的最大加速度、所述定位位置误差和所述参考速度，计算所述望远镜在减速阶段的速度曲线的步骤包括：
[0012]根据所述望远镜的当前位置和目标位置计算定位位置误差；
[0013]由所述望远镜的最大加速度、所述参考速度和所述定位位置误差，计算所述望远镜在各时刻的速度曲线。
[0014]可选的，所述根据所述减速曲线、所述望远镜的最大速度和最大加速度，计算所述望远镜在各时刻的速度曲线，并生出针对目标位置的运动指令的步骤包括：
[0015]根据当前时间周期的速度和所述望远镜的最大加速度，计算下一时间周期的预估速度；同时，
[0016]由所述减速曲线计算下一时间周期的减速速度；
[0017]从所述预估速度、减速速度及所述望远镜的最大速度中确定所述望远镜在下一时间周期的响应速度，并根据所述响应速度生成针对目标位置的运动指令。
[0018]第二方面，本专利技术还提供了一种地基大口径光学望远镜的快速定位装置，包括：
[0019]参考速度计算模块，用于根据针对望远镜的目标位置指令计算参考速度、定位位置误差；
[0020]减速曲线计算模块，用于采用所述望远镜的最大加速度、所述定位位置误差和所述参考速度，计算所述望远镜在减速阶段的速度曲线，即减速曲线；
[0021]速度确定模块，用于根据所述减速曲线、所述望远镜的最大速度和最大加速度，计算所述望远镜在各时刻的速度曲线，并生出针对目标位置的运动指令。
[0022]第三方面，本专利技术还提供了一种地基大口径光学望远镜，所述望远镜包括处理器、望远镜系统控制器、驱动电机和位置编码器，所述望远镜系统控制器与所述处理器、驱动电机和位置编码器分别电连接，所述位置编码器与所述驱动电机电连接；所述望远镜系统控制器在接收所述处理器发送的运动指令后，控制所述驱动电机驱动所述望远镜运动，同时所述位置编码器将向所述望远镜系统控制器进行位置反馈。
[0023]第四方面，本专利技术还提供了一种地基大口径光学望远镜，包括：
[0024]处理器；以及
[0025]与所述处理器通讯连接的存储器；其中，
[0026]所述存储器存储有可读性指令，所述可读性指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
[0027]第五方面，本专利技术提供了一种计算机可读性存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时实现如第一方面的方法。
[0028]本专利技术提供的地基大口径光学望远镜的快速定位方法及装置、望远镜中，地基大口径光学望远镜将对望远镜目标位置指令进行位置预处理，获得望远镜的实际参考位置指令，由于实际参考位置指令中包含了望远镜的最大速度和最大加速度信息，因此望远镜能够快速、平稳和高精度的进行切换定位。
附图说明
[0029]图1是根据实施例一示出的一种地基大口径光学望远镜的快速定位方法的实现流程图。
[0030]图2是根据实施例一示出的地基大口径光学望远镜的快速定位方法中梯形速度轨迹的示意图。
[0031]图3(a)、图3(b)是根据实施例一示出的地基大口径光学望远镜的快速定位方法中未加入连续线性切换函数时望远镜快速定位过程数据曲线图。
[0032]图4(a)、图4(b)是根据实施例一示出的地基大口径光学望远镜的快速定位方法中加入连续线性切换函数时望远镜快速定位过程数据曲线图。
[0033]图5是实施例二示出的一种地基大口径光学望远镜的快速定位装置的框图。
[0034]图6是根据实施例三示出的一种地基大口径光学望远镜的结构框图。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0036]以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述：
[0037]实施例一：
[0038]图1是实施例一示出的地基大口径光学望远镜的快速定位方法的实现流程图。实施例一示出的地基大口径光学望远镜的快速定位方法适用于地基大口径光学望远镜中，地基大口径光学望远镜中设置有处理器，以实现望远镜的快速定位。
[0039]步骤S110，根据针对望远镜的目标位置指令计算参考速度、定位位置误差。
[0040]步骤S120，采用所述望远镜的最大加速度、所述定位位置误差和所述参考速度，计算所述望远镜在减速阶段的速度曲线，即减速曲线。
[0041]步骤S130，根据所述减速曲线、所述望远镜的最大速度和最大加速度，计算所述望远镜在各时刻的速度曲线，并生出针对目标位置的运动指令。
[0042]通过如上步骤，地基大口径光学望远镜将对望远镜目标位置指令进行位置预处理，获得望远镜的实际参考位置指令，由于实际参考位置指令中包含了望远镜的最大速度和最大加速度信息，因此望远镜能够快速、平稳和高精度的进行切换定位。
[0043]如图2所示，本方案采用梯形速度轨迹产生方法，它包括三部分：(1)以最大加速度a
max
加速阶段；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地基大口径光学望远镜的快速定位方法，其特征在于，所述方法包括：根据针对望远镜的目标位置指令计算参考速度、定位位置误差；采用所述望远镜的最大加速度、所述定位位置误差和所述参考速度，计算所述望远镜在减速阶段的速度曲线，即减速曲线；根据所述减速曲线、所述望远镜的最大速度和最大加速度，计算所述望远镜在各时刻的速度曲线，并生出针对目标位置的运动指令。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据针对望远镜的目标位置指令计算参考速度的步骤包括：获取针对望远镜的目标位置指令；根据所述望远镜的当前位置和目标位置计算参考速度。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述望远镜的最大加速度、所述定位位置误差和所述参考速度，计算所述望远镜在减速阶段的速度曲线的步骤包括：根据所述望远镜的当前位置和目标位置计算定位位置误差；由所述望远镜的最大加速度、所述参考速度和所述定位位置误差，计算所述望远镜在各时刻的速度曲线。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述减速曲线、所述望远镜的最大速度和最大加速度，计算所述望远镜在各时刻的速度曲线，并生出针对目标位置的运动指令的步骤包括：根据当前时间周期的速度和所述望远镜的最大加速度，计算下一时间周期的预估速度；同时，由所述减速曲线计算下一时间周期的减速速度；从所述预估速度、减速速度及所述望远镜的最大速度中确定所述望远镜在下一时间周期的响应速度，并根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓永停，李洪文，王建立，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：