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主鏡制御の進捗状況

2013/02/09 望遠鏡技術検討会 @ 名古屋大学. 主鏡制御の進捗状況. 京都大学 木野 勝. | 天体を追尾中 18 枚の鏡 ( サイズ～ 1m 、質量～ 70kg) の表面を ≦ 50nm の精度でそろえる | 天体を指向中 瓦解しない | 指向完了後 5 秒以内に全鏡面を 制定する. 目標. 模式図. | 光学式センサ 18 枚の鏡全体の位置・傾きを測定. | エッジセンサ 　隣の鏡との相対変位を計測. 鏡 制御対象. | アクチュエータ 鏡 1 枚あたり 3 個 傾き 2 軸＋上下駆動.

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Presentation Transcript

  1. 2013/02/09 望遠鏡技術検討会 @名古屋大学 主鏡制御の進捗状況 京都大学 木野 勝

  2. |天体を追尾中18枚の鏡(サイズ～1m、質量～70kg)の表面を ≦50nmの精度でそろえる |天体を指向中瓦解しない |指向完了後5秒以内に全鏡面を 制定する 目標

  3. 模式図 |光学式センサ 18枚の鏡全体の位置・傾きを測定 |エッジセンサ 　隣の鏡との相対変位を計測 鏡 制御対象 |アクチュエータ 鏡1枚あたり3個 傾き2軸＋上下駆動

  4. Local Loopアクチュエータ内蔵エンコーダSampling Rate 4kHz Bandwidth <80HzMain Loop隣り合うセグメント鏡間の段差Sampling Rate 20Hz Bandwidth 数HzGlobal Loopセグメント鏡の段差／傾きSampling Rate 1回/night CCD CCD レンズアレイ レンズアレイ Block Diagram コリメータ 比較点源 レーザー ピックアップ ハーフミラー PCS SH セグメント鏡 支持構造 支持腕 エッジセンサ アクチュエータ 読み出し ドライバ OptCtrl 制御PC 画像解析 校正 Matrix Matrix 制御

  5. 多数の回路を接続可能なデータバスEthernet （100BASE-TX） UDP/IP CCD CCD レンズアレイ レンズアレイ 開発中 要素開発の状況 コリメータ 要素開発 済み 比較点源 レーザー ピックアップ ハーフミラー PCS SH セグメント鏡 支持構造 支持腕 エッジセンサ アクチュエータ 読み出し ドライバ OptCtrl 制御PC 画像解析 校正 Matrix Matrix 制御

  6. |多数のセンサ接続に対応80個以上のセンサを1本の バスに接続可能 |測定時間の短縮と低ノイズを両立t = 50 msで rms ~1 nm エッジセンサの読出し回路 ※400μsの測定を100回繰り返し

  7. |多数のアクチュエータ接続に対応54個以上のアクチュエータを1本のバスに接続可能|多数のアクチュエータ接続に対応54個以上のアクチュエータを1本のバスに接続可能 |省電力・省サイズ 不要な機能（UI）の排除 サーボドライバ （予定）

  8. 今後の開発項目 |フィードバック制御ソフトの開発 ・制御方式と制御パラメータの決定 ・制御ソフトの実装と試験 |センサ出力→アクチュエータでの変位への変換行列 ・クロストーク(直交性)・ノイズの増幅率の評価 ・セグメント2枚、6枚の場合の行列を決定|実装・組立て手順の構築と最適化

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