以大射电望远镜精调Stewart平台为研究对象,分析了Stewart平台工作空间的影响因素,根据给定的馈源可达空间求得了Stewart平台支腿长度和运动副转角的极限值,并采用快速极坐标搜索法确定了所得Stewart平台的工作空间.

针对大射电望远镜(LT)悬索粗调系统为一非线性慢时变大滞后柔性系统的特点,提出用参数BP神经网络自整定PID控制器来实现馈源轨迹跟踪策略.仿真研究表明,该控制算法可以很好地满足馈源系统轨迹跟踪高精度要求.

该文在全面深入了解大射电望远镜FAST光机电一体化创新设计方案的设计思想和技术指标的基础上，针对悬索馈源系统为一非线性、时变、大滞后、多变量耦合系统，精确的数学模型难以建立，采用经典控制理论与现代控制理论进行系统的分析和设计比较困难，甚至无法获得比较理想的运行效果。因此，联系FAST50m模型的定位控制策略，提出了基于非线性跟踪微分器的插值模糊控制算法（TDIFLC），并以FAST50m模型的悬索馈源定位系统为控制对象，对其进行分析和数值仿真，仿真结果证明了此种控制算法的可行性和高效性。同时，它结构简单，易于工程实现。

精调平台的结构参数对其运动性能有极为重要的影响。本文首先推导了并联型平台的Jacobian矩阵，然后论述了选择Jacobian矩阵的条件数作为优化设计目标函数的合理性，并以Jacobian矩阵的条件数为优化设计目标函数，优化了精调平台的结构参数，得到了较为合理的结果。

针对大射电望远镜精调Stewart平台系统具有非线性、时变、受扰动等特点,并充分考虑易于实现的工程要求,提出自抗扰控制方案,采用分散控制策略和自抗扰控制算法,实现精调Stewart平台系统的高精度轨迹跟踪控制.实验结果证明方案的可行性与有效性.

设计了一种包含两级Stewart平台构型的大型球面射电望远镜馈源精调试验平台,该平台具有位姿实时测量和跟踪定位功能.文中详细讨论了试验平台运动学正逆解的求解方法,并按照几何约束条件验证了它的工作空间,这些工作可为大射电望远镜馈源支撑系统的结构优化设计提供有益的依据.

提出了一种数学优化方法对大射电望远镜（Large Radio Telescope）LT5m模型中用于跟踪测量的全站仪的站点坐标进行修正。目的是为了提高全站仪的设站精度，从而进一步提高其跟踪测量的准确度。实验表明，应用该方法全站仪的测量准确度由原来的近5mm提高至1mm以内。

为满足大射电望远镜FAST(five-hundred-meter aperture spherical telescope)馈源指向跟踪系统的减振控制要求,在通用Stewart平台机构上,利用速度差分预测控制算法获得了控制轨迹; 研究了操作空间和关节空间的插补实现,推导了具体公式; 根据关节空间插补计算简单以及易于控制动态特性的特点,提出了减振控制中在关节空间插补的策略; 进一步结合运动学正逆解,给出了关节空间插补精度的分析流程.仿真计算及实验结果表明,关节空间插补能够满足FAST的控制要求.

介绍了中国天文学家提出的FAST(five hundred meter aperture spherical radio telescope)计划,对FAST索支撑轻型指向跟踪系统的关键技术之一--一次支撑系统的机械结构进行了方案论证,从可靠性、响应速度等方面对自驱动和他驱动两种驱动类型进行了比较.对自驱动方式的几种方案从运动性能和驱动性能等方面比较了各自的优缺点,最后得出了具有可行性的方案.

新一代大射电望远镜（LT）粗调系统是通过6根索长的协调变化驱动馈源舱跟踪射电源的六自由度运动，其工作特点类似Stewart平台，因此被看作大柔性Stewart平台。针对该系统变结构、非线性、大滞后、强耦合等特点，提出一种卡尔曼滤波和基于优化神经网络结构的PID控制器（PID-NNC）相结合的控制算法来实现馈源轨迹跟踪控制。这种新方法通过构造卡尔曼滤波来抑制随机干扰对系统的影响，同时采用PID-NNC来实现馈源舱轨迹跟踪。理论分析和仿真实验表明，该控制算法不仅能满足对轨迹跟踪精度要求，而且具有较强的鲁棒性。