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天文望远镜大气湍流下优化控制技术研究

致谢第1-7页
摘要第7-9页
Abstract第9-15页
1 绪论第15-31页
   ·大气湍流相关参数第16-18页
     ·Kolmogorov 湍流理论以及发展第16-17页
     ·Fried 相干长度第17-18页
     ·大气湍流的时间统计特性第18页
   ·湍流导致的成像的退化第18-20页
   ·波前像差模式分解第20-21页
   ·自适应光学控制技术第21-29页
     ·共轭式自适应光学控制技术第21-24页
     ·无波前探测优化自适应光学控制技术第24-29页
   ·自适应光学系统的发展第29-30页
   ·本文内容及章节安排第30-31页
2 MICADO 项目简介与现状分析第31-41页
   ·极大望远镜(Extreme Large Telescope-ELT)简介第31页
   ·MICADO 项目简介第31-34页
   ·大型望远镜摆动滤波第34-39页
     ·LBT 摆动测试第34-36页
     ·摆动解决方案第36页
     ·MICADO 摆动测试模拟系统第36-39页
   ·本章小结第39-41页
3 大气湍流动态 piston 变化的复原以及风速预测第41-76页
   ·干涉望远镜校正 piston 像差的研究现状第41-44页
   ·湍流相位屏的测试方法第44-53页
     ·差分图像运动测量方法(Differential Image Motion Measurement——DIMM)第44-46页
     ·SCIDAR 测量大气折射率和风速第46-48页
     ·其它的一些测试方法第48-49页
     ·所选择的相位屏测试方法第49-53页
   ·望远镜 Piston 测试与校正第53-72页
     ·LBT LINC-NIVRANA 自适应光学系统变形镜造成的 Piston 影响第54-56页
     ·计算大气湍流带来的 piston 误差第56-62页
     ·仿真的 piston 复原结果第62-72页
   ·与口径 1.8m 望远镜差分 piston 预测仿真比较第72-74页
   ·复原出的差分 piston 的意义第74页
   ·分析与小结第74-76页
4 解耦的随机并行梯度下降优化算法仿真第76-115页
   ·无波前优化控制系统模型第76-77页
   ·SPGD 控制算法研究现状第77-82页
     ·SPGD 控制原理第79-80页
     ·SPGD 控制器性能指标选择第80-81页
     ·SPGD 控制器优势与劣势第81-82页
   ·分布式 SPGD(DSPGD)算法第82-84页
   ·DSPGD 实际解耦方式的选择第84-94页
     ·基于硬件的解耦方式第84-87页
     ·基于软件的解耦方式第87-90页
     ·基于硬件的混合解耦方式第90-91页
     ·不完全解耦第91-94页
   ·DSPGD 的性能指标选取第94-96页
   ·DSPGD 仿真模型第96-101页
     ·对于静态像差校正的仿真第97-100页
     ·对于动态大气像差的仿真第100-101页
   ·DSPGD 仿真结果第101-113页
     ·对于 piston 形式的校正器的校正效果第101-104页
     ·对于常规静态像差的校正效果第104-107页
     ·对于传感器和校正器失配仿真结果第107-110页
     ·对于动态大气湍流进化的仿真结果第110-111页
     ·校正静态像差下噪声的影响第111-113页
   ·讨论分析第113-114页
   ·小结第114-115页
5 DSPGD 算法实验研究第115-135页
   ·实验方案第115-118页
   ·闭环控制方案第118-120页
   ·实验结果第120-125页
     ·校正静态像差的结果第120-123页
     ·校正动态像差的结果第123-125页
   ·DSPGD 控制模型校正非共路像差实验研究第125-133页
     ·校正非共路像差的方法回顾第125-128页
     ·选取的校正非共路像差的方法第128-129页
     ·实验模型-非共路误差标定第129-130页
     ·实验结果第130-133页
   ·分析和小结第133-135页
6 线性二次高斯控制算法(LQG)的研究与分析第135-157页
   ·LQG 理论回顾第135-141页
     ·系统的能控制性和能观性第135-136页
     ·动态湍流大气模型第136-137页
     ·比例积分控制算法的状态空间描述第137-138页
     ·LQG 理论第138-140页
     ·从经典控制方面论述 LQG第140-141页
   ·LQG 的仿真和实验验证第141-146页
     ·普通大气湍流模型下的验证第141-143页
     ·加入望远镜摆动之后的 LQG 校正第143-146页
   ·LQG 发散出现及其解决方案第146-149页
     ·LQG 发散出现原因第146页
     ·LQG 发散解决方法第146-148页
     ·修正的 LQG 控制算法第148-149页
   ·LQG 解决发散的实验验证第149-154页
     ·实验模型第149-151页
     ·校正结果分析第151-154页
   ·小结第154-157页
7 总结与展望第157-161页
   ·论文主要内容第157-158页
   ·论文工作的创新点第158页
   ·论文工作的意义第158-159页
   ·未来工作展望第159-161页
参考文献第161-171页
作者简介以及在学期间发表的学术论文与研究成果第171-172页

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