论文部分内容阅读
射电天文学自诞生的六十年来,已经成为重大天文发现的发祥地。为了进一步推动“大射电望远镜”的发展,中国科学家提出的建造500米口径球面射电望远镜FAST项目正式成为了中国科学院知识创新工程十五项重大项目之一。然而要完成天文观测,就必须实现FAST主动反射面整网变形过程的实时、动态、精准控制,而这依赖于对各个.FAST索网节点实时、动态、精准的控制,依赖于对索网节点运行轨迹的有效预测。本课题以北京密云的FAST索网50米缩比模型为研究背景,将回归分析理论和灰色系统理论相结合建立FAST节点的运动轨迹模型并对其进行预测。首先,分析FAST的系统结构及其主动反射面的变形策略,重点剖析对FAST节点的变位策略、控制原理和影响变位准确性的因素,从而确定建立预测模型的输入量和输出量;接着,针对回归分析预测的时滞效应,得出前移回归分析算法,从而弥补了回归分析预测法必须已知同时期各个自变量值才能预测的缺陷;再次,针对回归分析理论无法判断主次要影响因素、未考虑时间序列因素的影响,将其结合具有时间序列和累加这两大特性的灰色系统理论,引出一种新的方法:灰多元前移回归分析方法,此为本课题的创新点;然后,根据天文台提供的数据,应用灰多元前移回归分析算法建立对FAST索网节点位移预测模型并进行MATLAB仿真验证其有效性;最后,基于模拟退火算法对灰多元前移回归分析进行参数优化,结果表明基于模拟退火算法改进的灰多元前移回止归分析算法建立的节点运行模型的有效性和可行性。本论文的主要工作是建立了基于模拟退火算法改进的灰多元前移回归分析算法的FAST索网节点运行轨迹预测模型,通过MATLAB仿真验证了灰多元前移回归分析算法与所建立的FAST索网节点运行轨迹预测模型的有效性和可行性,这将对FAST主动反射面的精确变形研究产生重大的现实意义。