为了获取优异的光学图像质量,大口径天文望远镜通常采用主动支撑结构以校正主镜面形误差.对望远镜主镜支撑系统所需的气压驱动器进行了研究.基于气动原理设计了一种采用滚动膜片结构的气压力驱动器,其中滚动膜片结构用于消除摩擦力的影响,滚珠式力解耦器用于消除侧向力、弯矩的影响.进一步设计了针对气压驱动器带死区的比例-积分-微分(PID)控制算法,以实现对气压驱动器的闭环控制.实验结果表明:气压力驱动器可精确提供主镜控制所需的支撑力,在望远镜高角变化速度达到2°/s时,输出支撑力范围为0～1000 N,驱动器支撑力误差仅为满量程的±0.4％.设计的气压驱动器可实现主动支撑力的快速精确输出,能满足天文望远镜主镜主动支撑需求.
光学器件 天文望远镜 主镜 主动支撑 气压驱动器