[发明专利]一种天文望远镜用索驱动系统

权利要求书

1.一种天文望远镜用索驱动系统，其特征在于，其包括支撑塔、支撑索、用于控制所述支撑索长度的驱动机构和电控系统、用于连接馈源舱与外界的缆线及其缆线进舱连接机构；馈源舱通过支撑塔及支撑索悬吊在射电望远镜主动反射面上空的焦点位置上，电控系统通过控制驱动机构来调节所述支撑索的长度进而控制馈源舱位置随焦点位置的改变而改变，其中，所述缆线和缆线进舱连接结构设置在每一根支撑索上。

2.如权利要求1所述天文望远镜用索驱动系统，其特征在于，所述驱动机构包括若干个与所述支撑索一一对应的驱动单元，每个驱动单元单独控制一根所述支撑索；所述驱动单元包括伺服电机和卷扬机。

3.如权利要求1所述天文望远镜用索驱动系统，其特征在于，所述支撑塔底部设置有下部导向滑轮，支撑塔顶部设置有上部导向滑轮，所述支撑索从所述驱动单元引出后顺序经过下部导向滑轮和上部导向滑轮与所述馈源舱连接。

4.如权利要求3所述天文望远镜用索驱动系统，其特征在于，所述支撑索通过钢丝绳连接装置与所述馈源舱上设置的馈源舱支座连接；所述钢丝绳连接装置主要包括叉形件、钢丝绳锚头、拉力传感器；所述叉形件一端为叉形连接侧板，另一端设有连接通孔，连接通孔内设有关节轴承，关节轴承通过销轴与所述馈源舱支座连接；所述叉形连接侧板通过拉力传感器与所述钢丝绳锚头一端连接，钢丝绳锚头另一端与所述支撑索固定连接；所述拉力传感器与所述电控系统连接，用于在连接支撑索与馈源舱的同时检测所述支撑索所承受的拉力。

5.如权利要求4所述天文望远镜用索驱动系统，其特征在于，所述钢丝绳连接装置还包括保护侧板，保护侧板一端与所述叉形件的所述叉形连接侧板连接，另一端与所述钢丝绳锚头连接，在正常工作条件下，保护侧板不受力。

6.如权利要求4所述天文望远镜用索驱动系统，其特征在于，所述天文望远镜用索驱动系统包括六套围绕所述馈源舱圆周均匀设置的所述的支撑塔、支撑索和驱动单元；所述馈源舱圆周上均匀设置有三个所述馈源舱支座，其中每两根支撑索通过所述钢丝绳连接装置固定在一个馈源舱支座上，构成一个悬挂点。

7.如权利要求3所述天文望远镜用索驱动系统，其特征在于，所述上部导向滑轮通过水平放置在所述支撑塔塔顶的滑轮支撑座上的回转支承随钢丝绳角度变化而转动。

8.如权利要求1所述天文望远镜用索驱动系统，其特征在于，所述电控系统包括天文规划计算机、六索并联模型控制计算机、可编程运动控制器、塔顶绝对值编码器、所述的拉力传感器、馈源舱位置姿态测量系统、伺服控制系统；

所述天文规划计算机用于规划所述馈源舱理论运行轨迹，并将该理论运行轨迹传输给所述六索并联模型控制计算机；

所述位置姿态测量系统用于测量所述馈源舱的位置和姿态的实际轨迹点的数值，并将该数值传输给六索并联模型控制计算机；

所述六索并联模型控制计算机用于根据所接收的所述理论运行轨迹在其事先优化好的馈源舱位姿和索力关系数据库中查询出目标理论轨迹点所对应的各所述支撑索的索力；以及将所述理论运行轨迹和所述实际轨迹点的数值进行比较，计算所述支撑索与所述馈源舱连接点的位移矢量；

所述拉力传感器与所述可编程运动控制器连接，用于测量所述支撑索的当前实际张力；

所述塔顶绝对值编码器与所述可编程运动控制器连接，用于监控所述上部导向滑轮的转速；

所述卷筒绝对值编码器与所述可编程运动控制器连接，用于监控所述卷扬机的钢丝绳卷筒的转速；

所述可编程运动控制器与所述六索并联模型控制计算机连接，用于将所述目标理论轨迹点所对应的支撑索的索力与所述当前实际张力进行比较，根据所述位移矢量，并综合补偿所述上部导向滑轮的转速和所述钢丝绳卷筒的转速差值后，实时同步地向所述伺服控制系统发出收缩或放出所述支撑索的指令；

所述伺服控制系统与所述可编程运动控制器连接，用于实时同步收/放所述支撑索；所述伺服控制系统包括六套伺服控制单元，每个伺服控制单元包括伺服驱动器、伺服电机以及电机旋转编码器。

9.如权利要求7所述天文望远镜用索驱动系统，其特征在于，所述位置姿态测量系统为若干个全站仪和/或若干个GPS定位器。

10.如权利要求7所述天文望远镜用索驱动系统，其特征在于，所述位姿和索力关系数据库，是以与馈源舱联接的六索受力均衡为优化目标，建立馈源舱空间六索牵引力平衡和力矩平衡方程解算获得。