计算机控制光学表面成形技术的驻留时间算法
我国离轴三反光学系统技术获重大突破
领导的科研团队在“ 离轴三反光学先进制造技术” 研究上实现了以计算机控制光学表面成形技术为核心， 涵盖 以大 口径离 轴非球 面 自动加工 设备 、 口径 高 精度 离 轴非 球 面加 工 工 艺技 术 、 轴 高精 度非 球 面检 大 离
测技术 、 离轴三 反高精度 系统装 调技 术为核 心 的重 大突破 。 在 国 内率先 研制成 功 了具 有完 全 自主 知识 产权 的离轴 非球 面数 控加 工 中心 。该设 备 采 用集 成 化设 计 方案 ， 研磨 、 将 抛光 和在线 轮廓测量 单 元合 为 一体 ， 实现 离 轴非 球 面 自动 加 工 ， 合 技 术 指标 处 于 国 可 综
（ 自《 学时报 》 摘 科 ）
际先进水 平 。
实 现 了大 口径高精 度离轴 非球 面光学 表面 的确定性 加工 和 面形 误差 的高 效率 收敛 ， 出 了高效 的反 提 卷 积模 型 及 加 工 轨迹 自适 应 优化 算 法 ， 系统 地 建 立 了大 口径 碳 化硅 离 轴 非 球 面数 控 加 工 方法 、 型 和 模
［Ｏ Ｚ Ｕ Ｈ Ｄ，Ａ Ｓ Ｅ ｅｅ ｉ ｔ ｎ ｆ ｅｒ ｕｆ ｅ ｅ ａｔ ｅ ｎ ｅ ｆ ｒｄｄ ｎ ｅ ａｅｕ ｅ ｓｄ ｎ ｕｆ ｅ ｌ ｍ ｎ １ ］ Ｈ Ｃ Ｏ ｚＱ，Ｈ Ｎ Ｑ ｓ Ｄ ｔ ｍ ｎ ｉ ａ ｓ ｒ ｃ ｒ ｒ ｉ ｄｘ ａ ｅ ｄ ｘ ｖｇ ｉ ｓ ａｅ ｒ ｃ ａ ｏ ｒ ａｏ ｏ ｎ ａ ｆ ｃｖ ｉ ０ ｇ ｉ ｗ ｄ ｂ ｏｓ ａ ｐｓ
・
７ ・ ４
光学仪源自器 第 ３ 卷 ２
基于最优化思想的磁流变抛光驻留时间算法
（ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ａ ｕ ａ ｔ ｒｎ ｃ ｎ ｌ ｇ Ｉ ｓ ｉ ｔ ｆＭ ｃ ａ ｉａ ｎ ｆ ｃ ｕ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｃｈ ｎ ａ ｅ ｆ ｔ Ｍ ｉ ａ Ａｃ ｄ ｍｙ ｏ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｙ ｉｓ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｐｈ ｓｃ ，Ｍ ｉｎ ａ ｇ ６ ９ ０ Ｃｈ ｎ ） ａ ｙ ｎ ２ ０ ， １ ｉａ
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计算机控制磁流变抛光软件去除算法设计
（ｉｅＯ ｔ ａ Ｅｎ ｉｅｒｎ ｅ ｅ ｒｈＣ ｎｅ ，Ｃｈ ｎ ｄ ｉｈ ａ １ ０ １ Ｃ ｉａ Ｆ ｎ ｐｉ ｌ ｇｎ ｅｉｇＲ ｓ ａｃ ｅ ｔｒ ｃ ｅ ｇ ｕＳｃ ｕ ｎ６ ０ ４ ， ｈｎ ）
Ｔｈ ｓｓｕｄ ｔｌｚ ｄ Ｊ ｎ ｓ ｎ Ｖａ ｔｅ ｔａｇ ｒｔ ｍ ｏ ｃ ｌｕ ａｅ ｄ ｌ ｆ ｎ ｔｏ ｉ ｔ ｙ ｕ ｉｉｅ ａ ｓ ｏ — ｎ Ｃｉｔ ｒ ｌ ｏ ｉｈ ｔ ａ ｃ ｌ ｔ ｗｅｌ ｕ ｃ ｉｎ，ｔ ｎ ｏ ｔｍｉｅ ｃ ｉ ｉ ｇ ｈｅ ｐ ｉ ｚ ｄ ｍａ ｈ ｎ ｎ
计 算 机控 制磁 流 变 抛 光软 件 去 除算 法 设 计
郑 楠 ，李 海波 ，袁 志 刚
（ 都精 密 光 学工 程 研 究 中心 ， 四川 成 都 ６ ０ ４ ） 成 １０ １
摘 要 ： 根 据 计 算 机 控 制 磁 流 变 抛 光 的 去 除 机 理 ，分 析 了抛 光 工 艺 软 件 的 去 除 算 法 核 心 问题 即 求 解 驻 留 时 间 函数 和 加 工 路 径 设 计 。采 用 简 森 一范锡 图特 法 对 驻 留 时 间 函数 进 行 迭 代 求 解 ，同 时
Ｆｉ ａ ｌ ，ａ ｖ ｌｄ ｔ ｎ ｅ ｉ ｂ ｌｔ ｅ ｔｏ ｕ ｅ ｉｉ ｏ ｌ ｍｅ ｔｗｉｈ ａ ｐ ｒｕ ｅ ｏ ３ ｎ ｌｙ ａ ｉ ｉ ｙ ａ ｄ ｒ ｌａ ｉｉｙ ｔ ｓ ｎ ａ ｆ ｓ ｄ ｓ ｌｃ ｎ ｅ ｅ ｎ ｔ ｎ ａ ｅ ｔ ｒ ｆ３ ０ ｍｍ ×３ ０ ｍｍ ｓ ３ ｗａ
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【国家自然科学基金】_计算机控制抛光_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
科研热词 推荐指数 离子束抛光 2 铣磨 1 计算机控制表面成型 1 计算机控制光学表面成型 1 表面改性 1 航空发动机 1 离轴非球面碳化硅反射镜 1 砂带抛光 1 比例-积分-微分控制器 1 柔性化学机械抛光 1 抛光力 1 干扰观测器 1 叶片 1 反向传播神经网络 1 光学加工 1 光学制造 1
2011年 科研热词 推荐指数 驻留时间 3 边缘效应 2 计算机控制光学表面成形 2 表面质量 2 离子束抛光 2 矩阵运算 2 柱面内表面 2 掠入射反射镜 2 弹性球状小磨头 2 两步加工法 2 边缘去除函数 1 误差控制 1 计算机控制表面成形 1 粗磨 1 焊缝 1 焊接sic反射镜 1 残余应力 1 大口径反射镜 1 去除函数 1 光学表面成形 1 光学加工 1 光学制造 1 中高频误差 1
ห้องสมุดไป่ตู้
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
科研热词 推荐指数 非球面 1 轮廓测量 1 计算机控制抛光 1 计算机控制光学表面成型 1 背部透射零位补偿检测 1 抛光轨迹 1 凸离轴非球面 1 光轴精度 1 nc代码 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
科研热词 高陡度凹形零件 轨迹均匀性 计算机控制抛光 计算机控制光学 表面成形 螺旋线路径 聚束射流 离子束抛光 离子束修形 磁射流抛光 研磨轨迹 材料去除有效率 抛光 平面研磨 平面抛光 去除函数优化 去除函数 光学零件加工
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
计算机控制技术课后习题详解答案
第一章计算机控制系统概述习题参考答案1.计算机控制系统的控制过程是怎样的计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成各部分的作用是什么由四部分组成。
(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
图微机控制系统组成框图(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
(3)外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。
计算机控制光学表面成型技术：CCOS
计算机控制光学表面成型技术综述摘要:介绍了计算机控制光学表面成型技术的原理基础,目前的进展及其将来的趋势。
主要介绍美国、法国、俄罗斯的科学家在这项技术上的成果,也简单介绍了我国在这一领域的研究工作。
最后提出了目前还存在的问题。
一、非球面元件的特色及应用非球面是指除球面和平面以外的所有光学表面,在光学系统中应用非球面元件可以使复杂的结构变得简单,它们可以有效地消除像差,提高系统的成像质量。
由于系统的尺寸及重量减少,稳定性提高,成本降低。
这就使得光学设计人员越来越多地考虑在光学系统中采用非球面元件来取代球面元件。
以星载成像光学系统为例,采用非球面可以使系统的重量降低20～30%。
而对于这类系统来说,重量每减轻1kg,其发射成本相应降低5万元人民币,经济效益相当可观。
虽然如此,但非球面自身的几何特点使得其加工与检测难度要大大高于球面。
对于非球面来说,表面各点的曲率半径不同,范成法原理不再适用。
而且,非球面的检测也需要专门的辅助设备,如补偿器等。
这些问题都大大地增加了非球面元件的制造难度,同时也限制了非球面在高质量成像系统中的应用。
二、常用的非球面加工方法简介对于非球面的加工,有两种基本方法:一种是采用单点金刚石切削技术,在高精度的金刚石车床上直接切削出非球面,面型精度可达0.3～0.5μm(P-V),表面粗糙度可达60～100nm(rms)。
但该方法只适合于加工非脆性材料,对于光学系统中常用的光学玻璃则无法加工。
为解决脆性材料的加工问题,美国的UnionCabridge等公司在80年代中后期研制了与单点金刚石车床具有同等精度的金刚石磨床,能够对光学玻璃,光学晶体等脆性材料进行磨削加工,面型精度可达0.3～0.5μm(P-V)。
比较有代表性的是美国的几家公司与Rochester和Arizona大学共同研制的两代自动光学加工机床OpticamSM和OpticamSX,5min内可加工出面型精度达1μm(P-V),直径为50mm的玻璃非球面元件。
光在光学介质中的停留时间和相位速度
光在光学介质中的停留时间和相位速度光在自由空间中的速度是一个相对而言比较容易理解和掌握的概念，但是当光线穿过一种介质时，就会产生一些新的性质和变化。
比如说，光线会发生折射和反射，经过一段距离后的强度会发生衰减，还会存在一种叫做“光在介质中的停留时间”的概念。
本文将探讨光在光学介质中的停留时间和相位速度的原理和应用。
一、光在介质中的停留时间光在自由空间中的速度可以通过物理公式推导得出，但是当它在介质中传播时，由于介质与空气的折射率不同，光线会发生弯曲并改变传播速度，这时候需要引入一个叫做“相对介电常数”的概念，用来描述介质中电磁波的传播速度。
在介质中传播的光线，由于受到介质分子和原子的干扰和散射，进而导致光线传播速度的大小和方向的变化，这就意味着光线的传播不再是匀速的。
此时，我们就需要用一个新的概念来描述光线的传播时间，它就是光在介质中的停留时间。
光在介质中的停留时间是指光线通过介质的时间，即光在介质中停留的时间，而非光图的时间。
在光线在介质中传播时，其停留时间与介质的折射率有关，一般来说，介质的折射率越大，光在介质中的停留时间越长。
因此，光线经过折射和反射等光学现象时，它们的停留时间也会发生相应的变化。
二、相位速度相位速度是指光波传播时波峰或波谷的前沿的速度，它是光波在波动传播过程中的基本特征之一，也是光波电磁能量的传递速度。
在公式上，相位速度与波长、频率和介质的折射率有关，可以用如下公式表示：v_p = c/n其中，v_p是相位速度，c是光在真空中的速度，n是介质的折射率。
从公式上可以看出，光子在通过介质时，它们的速度会减慢，但光子的波长和频率却保持不变。
因此，相位速度和光子的速度是不同的概念，相位速度可以看作是光在介质中的平均速度。
相位速度对于光学研究和应用非常重要，它可以用来描述光线传播的性质和特征，如干涉、衍射和透明度等。
同时，相位速度也是光纤通信的重要参数之一，光纤内部的信号传输速度与相位速度密切相关，因此控制和优化光纤中的相位速度也成为了相关领域研究的重要方向之一。
磁流变抛光技术及应用.
磁流变抛光技术的发展及应用摘要：阐述了磁流变抛光技术的原理，综述了磁流变抛光技术的国内外研究现状与研究进展，并详细介绍了磁流变液的性能评价标准，及依据这一标准选取磁流变液的各组分，配置出标准的光学用磁流变抛光液。
然后，介绍了磁流变抛光技术的研究方向。
最后对磁流变抛光技进行了前景展望。
关键词：磁流变抛光；磁流变液；光学加工The Development and Application of Magnetorheological Finishing (The Institute of Mechanical and Electrical Engineer, Xi'an Technological University,Xi’an710032,China)Abstract: This paper first introduces the principle of magnetorheological finishing, then its research status and progress at home and abroad are reviewed. A standard is also suggested for evaluation of fluid finishing of optical glass. The elements of MR fluid were chosen according to the standard and MR fluid was prepared for optical finishing. Finally, the prospect of the MFR technique is discussed.Key words:magnetorheological finishing; magnetorheological fluid;optical machining1引言：随着现代科学技术的发展，对应用于各种光学系统中的光学元件提出了越来越高的要求。
【国家自然科学基金】_消去法_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
科研热词 推荐指数 数值模拟 3 弹塑性损伤 3 大理岩 3 麦冬总皂苷 1 高斯消去法 1 非平面9杆巴氏桁架 1 醇提法 1 遗传算法 1 辗转相除法 1 转矩脉动 1 谐波 1 规划 1 耦合 1 结式消元法 1 细观破裂过程 1 线性方程组 1 稀疏矩阵 1 破坏过程 1 生物酶法 1 理想电流 1 并行工程 1 带状矩阵 1 岩石力学 1 定子双馈电双凸极电动机 1 傅里叶级数 1 位移分析 1 产品开发 1 五对角矩阵 1 三点弯曲梁 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
科研热词 高斯消去法 破坏单元网格消去法 混凝土 弹塑性损伤 黑洞 霍金辐射 随机缺陷 重叠 迭代 辗转相除法 设计结构矩阵 耦合 结构缺陷 结式消元法 细观破裂过程 矢量有限元法 电磁散射 数学模型 数值模拟 损伤 岩石力学 岩石 四相复合材料 协同演化 协同 协变反常 区域分解法 初始损伤 准周期结构 位移分析 产品开发 事件视界 9杆巴氏桁架
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
科研热词 预测 超收敛有限体积元方法 误差估计 自组织 瘀伤 电子鼻 桃 未知输入 序参量 复杂系统 地震作用 反演研究 参数识别 协同演化 动态评价 两点混合边值问题 三次混合插值
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
计算机控制系统的控制算法
计算机控制系统的控制算法计算机控制系统是指利用电脑进行自动控制的系统。
其中，控制算法是控制系统的核心部分。
控制算法通过对输入值进行处理，控制输出值，从而完成对被控制对象的控制。
本文将从控制算法的分类以及常用算法的特点和应用方面探讨计算机控制系统的控制算法。
控制算法的分类控制算法可分为开环控制和闭环控制两大类，其中闭环控制又可分为模型控制和自适应控制。
开环控制是通过对被控制对象的输出进行改变，使其达到期望值的方法。
其控制过程中没有反馈机制，容易受到被控制对象参数和环境的影响，控制精度较低。
通常适用于要求控制精度不高的场合，如电风扇的控制等。
闭环控制是指控制器需要通过反馈的方式对输出进行修正，以实现闭环控制的目的。
闭环控制可分为模型控制和自适应控制两类。
模型控制是利用被控制对象的数学模型进行控制的方法。
模型控制对被控制对象的动态特性和外部干扰具有一定的影响，精度相对较高。
通常适用于需要较高控制精度的场合，如工业生产中的控制。
自适应控制是通过对被控制对象的监测和评估，实时调整控制器参数，以适应系统变化的方法。
自适应控制能自动适应系统不确定性和非线性因素，能够应对变化较快的系统，具有较好的灵活性和稳定性。
通常适用于需要适应环境变化的场合，如无人驾驶汽车等。
常用的控制算法PID控制是目前最常用的控制算法之一。
其由三部分组成：比例控制、积分控制和微分控制。
PID控制适用范围广泛，控制精度高，容易实现。
其应用场合包括：温度控制、流量控制等领域。
Fuzzy控制是一种模糊逻辑控制算法，适用于对非线性、模糊等特殊对象的控制。
其能够自动适应环境变化，对控制对象的动态特性有很好的适应性。
其应用场合包括：空调、电机、灯光等领域。
神经网络控制是一种基于人工神经网络进行控制的算法，具有很强的学习和适应能力。
其应用范围广泛，包括：模型预测控制、自适应控制等领域。
总体上来讲，不同的控制算法各有其特点和适用范围。
在实际生产或工程中，应基于实际情况选择最合适的控制算法。
离子束抛光工艺中驻留时间的综合算法
应
用
光
学
Ｖ ｏ１３２ Ｎ Ｏ ． ．５
Ｓｅ ２ ｐ． Ｏ１１
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＡｐ ｌ ｄ Ｏｐ ｉｓ ｏ ｒ ａ ｏ ｐ ｉ ｔ ｅ ｃ
文 章 编 号 ： ０ ２ ２ ８ （ ０ １ ０ — ８ ８０ １ ０ — ０ ２ ２ １ ） ５０ ８ － ６
ｆ ｃ ｔ ｙ Ａ ｙ ｈ ｓｓ ａｇｏ ｉｈｍ ｆｃ ｆｉ ｉｎｔｍｅ ｈ ｄ ａ ｄ ｅ ｉ ｉ ａ ｉ ｎ ｍｅ ｈｏ ｓｐｒ ｐｏ ｅ ｏ ｉ ａ ｏｒ． ｓ ｎｔ ｅ ｉ ｌ ｒｔ ｏ ｏｅ ｆｃ ｅ ｔ ｏ ｎ ｌ ｎ ｔｏ ｔ ｄ ｉ ｏ ｓ ｄ ｔ ｍ— ｍ
摘 要 ： 离子 束抛 光工 艺 中 ， 留时 间的求 解是 很 关键 的 。通 常 求解 驻 留时 间 的 时候 ， 用 理 在 驻 是
想 的高斯 函数 来近似 实际的加 工 函数 。如 果使 用 实 际的加 工 函数 仿 真 加 工 ， 工 的 效 果 不好 。 加
运 用 系数 法和 消去 法的综合 算 法来提 高采用 实 际加 工函 数仿 真加 工镜 面 面型 的精 度 ， 先 多次 首
离子束抛光工艺 中驻 留时 间的综合算 法
郭 伟 远 ，成 贤锴 。 。 ，梁 斌
（．中 国科 学 院 国家 天 文 台 南 京 天 文光 学 技 术 研 究 所 ， 苏 南 京 ２０ ４ ；２ １ 江 １ ０ ２ ．中 国科 学 院 天文 光 学 技 术 重 点 实 验 室 ， 江苏 南 京 ２ ０ ４ ； ．中 国 科 学 院 研 究 生 院 ， 京 １ ０ ３ ） １０２ ３ 北 ０ ０ ９
用 系数 法得 到 比较 理 想且 平 滑的镜 面 面型 ， 然后 再 用 消 去 法精 修 面型 。这 种 算 法 运 算速 度 快 ， 得 到 的面 型精度 高且 较平 滑 。对这种 综合 算 法进行 仿 真 分析 ， 比较 了理 想 高斯 函数 与 实 际加 工
三轴离子束抛光系统驻留时间算法
Ｖｏ ． Ｎ ｏ５ １４１ ．
— —
红 外 与 激 光 工 程
Ｉ ｆ ａｒ ｄ ａ ｄ Ｌａ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｎ ｒ ｅ ｎ ｓ ｒ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
２１ ０ ２年 ５月
Ｍ ａ ２０１ ｖ． ２
三轴 离 子束 抛 光 系统 驻 留 时 间算 法
离子 束入射 角度 有 关。为 此 ， 加 工曲 面工件 时 ， 常采 用精 密五轴联 动运 动 平 台对 离子 源 的运 动及 在 通
姿 态进行 实时控 制 ， 得 在加 工 曲面工件 时 离子柬相 对 工件 表 面的入 射 角度始 终保持 不 变 ， 而保 证 使 从 去 除 函数 在 整个 离子 束抛 光过 程 中保持 不 变 。提 出 了一种 基 于仿 真加 工 的迭 代驻 留时 间求 解 算 法 ，
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｄｗｅｌ ｔｍ ｅ ａ ｇ ｒ ｔ ｍ ｏ ｈ ａ ｉ ｏ ａ ｇ ｒ ｎ ｙ ｔ ｍ ｌ ｉ ｌ ｏ ｉｈ ｆ ｒ ｔ ｅ ３－ ｘ ｓ ｉ ｎ ｂｅ ｍ ｆ ｕ ｉ ｇ ｓ ｓ ｅ ｉ
Ｌ ｕ ， ｉｇＴｎ ｗ ｎ， ｕＪ ｊｎ Ｘ ｕｈ ｏ一 Ｎ ｅ ， ｉ ｎ Ｘ ｎ ｉｇ ｅ Ｘ ｉ ｕ ， ｕＦ ｃ ａ ， ｉ ｉ Ｙ ａ Ｌ 。
（ ．Ｉ ｓｉｕｅ ｏ ｔ ｓａ ｅ ｔｏ ｉｓ １ ｎ ｔ ｔ ｆＯｐｉ ｎｄ Ｅｌｃｒ ｎｃ ，Ｃｈｎ ｓ ａ ｅ ｆ Ｓ ｉｎ ｅ ，Ｃｈ ｎ ｄ ０ ０ ｔ ｃ ｉｅ ｅ Ａｃｄ ｍｙ ｏ ｃｅ ｃ ｓ ｅ ｇ ｕ ６１ ２ ９，Ｃｈｎ ｉａ；
２ ｒｄ ａｅ Ｕｎｖ ｒｉ ｆｔｅ Ｃ ｉｅ ｅ Ａｃ ｄ ｍｙ ｏ ｃｅ ｃ ｓ Ｂ ｉｎ ０ ０ ９ ｈｎ ） ．Ｇ ａ ｕ ｔ ｉ ｅｓ ｙ ｏ ｈ ｎ ｓ ａ ｅ ｆ Ｓ ｉ ｅ ， ｅ ｉ ｇ １ ０ ４ ，Ｃ ａ ｔ ｈ ｎ ： ｉ ｉ
计算机控制光学表面成形中大规模驻留时间求解
计 算 机 控 制光 学表 面成 形 中大规 模 驻 留时 间求解
罗丽丽， 何建国， 王亚军， 张云飞， 黄 文， 吉 方
（ 国工 程 物理 研 究 院 机 械 制 造 工 艺 研 究 所 ，四川 绵 阳 ６ １０ ） 中 ２９ ０
摘
要 ： 采 用 基 于 稀 疏 矩 阵 的大 规 模 非 负 最 小 二 乘 法 ， 大 口径 、 浮 雕 结 构 光 学 元 件 加 工 中 的驻 留时 对 微
第 ２ 卷第 １ ３ ２期
２１ ０ １年 １ ２月
强 激 光 与 粒 子 束
Ｈ Ｉ Ｈ ＰＯ Ｗ ＥＲ ＬＡ ＳＥＲ Ａ Ｎ Ｄ Ｇ ＰＡ Ｒ ＴＩ ＣＬＥ ＢＥＡ Ｍ Ｓ
Ｖｏｌ ２ ＿ ３，ＮＯ ２ ．１
Ｄ ｅ ．。２ １ ｃ ０１
文 章 编 号 ： １ ０ — ３ ２ ２ １ ） ２３ ０ — ６ ０ １ ４ ２ （ ０ １ １ － ２ ７０
Ｃ Ｏ Ｃ Ｓ技术 加 工大 口径 、 微浮 雕 结 构 的 光学 元 件 亟 待 解 决 的 关 键技 术 之 一 。为此 ， 文 基 于 矩 阵 方程 法 的思 本 想， 针对 Ｃ ＯＳ应 用 中非 回转对 称 去 除函数 形 成 的驻 留 时 间矩 阵方 程 特 征 ， 究 了 一 种基 于 稀 疏 矩 阵 的 大规 Ｃ 研
第 ２ ３卷
抛光 时 ， 件 表 面任 意 一 点 （ ） 工 ， 的去 除 量 ， 当于 抛 光模 在 工 件表 面 作进 给 ， 中心位 于工 件表 面各 点 相 其
Байду номын сангаас
模驻 留时 问算法 ， 并采 用 正则 化方 法 降低方 程 的病态 性 ， 最后 运用 该算 法进 行 了大 口径微 浮雕结 构 面形 的仿真
计算机控制光学抛光驻留时间求解中两类优化算法的分析
外 界 扰 动 和 计 算 模 型 等 误 差 不 敏 感 ， 佳 一 致 逼 近 算 法 计 算 效 率 较 高 ， 对 误 差 比较 敏 感 。实 际 加 工 时 ， 果 最 但 如
面形 精 度 已 经 比 较 高 时 ， 议 多采 用 最 小 二 乘 逼 近 算 法 。 建 关键 词 ： 计 算 机 控 制 光 学 表 面 成 形 技 术 ； 驻 留 时 间 ； 优 化 算 法 ； 最 小 二 乘 法 ； 最佳 一致 逼 近
要 ： 建 立 了基 于 矩 阵 计 算 的驻 留 时 间 计算 模 型 ， 据 实 际加 工 要 求 建立 了最 小 二 乘 和 最 佳 一 致 逼 近 根
最 优 化 求 解 数 学 模 型 ， 结 了两 类 优 化 问题 的求 解 方 法 。根 据 自研 数 学 解 法 器 ， 用 数 值计 算 分 析 了 这 两 类 算 总 利 法 的计 算 特 点 。仿 真结 果 显 示 ， 种 自研 算 法 具 有较 高 的 计 算 精 度 ， 小 二 乘 逼 近 算 法 计 算 效 率 有 待 提 高 ， 两 最 对
当抛光 头依 次经 过所 有 的轨迹 点 时 ， 件上 每一 个控 制节 点 的去 除量 为 工
Ｎｃ
Ｈ（ ｙ ） ＝ ： （ 一８， ） （ ） （ ｘ ，ｋ ＝ ＝ Ｒ Ｙ 一 Ｔ ， 尼一 １２ …， ） ，， Ｎｈ
’
（） ２
式 中 ： ， 为 第 ｉ 轨迹 点 的驻 留时 间 ； ｘ ， ） Ｔ（ ） 个 Ｈ（ 为第 ｉ 控 制 节 点 的去 除 量 ； 为 轨迹 点 的数量 ； 是 个 Ｎ Ｎｈ
第 ２ ３卷第 １ ２期 ２１ 年 １ ０１ ２月
强 激 光 与 粒 子 束
Ｈ Ｉ Ｈ ＰＯＷ ＥＲ ＩＡ ＳＥＲ Ａ Ｎ Ｄ Ｇ ＰＡ ＲＴ Ｉ ＣＬＥ ＢＥＡ Ｍ Ｓ
基于Clean算法的离子束抛光技术的驻留时间求法
Vol .6 No 12Jun .,2009天 文 研 究 与 技 术ASTRONOM I CAL RESE ARCH &TECHNOLOGY 第6卷 第2期2009年6月CN 53-1189/P I SSN 1672-7673基于Clean 算法的离子束抛光技术的驻留时间求法3杨伯平1,2,郭伟远1(1.中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,南京210042; 2.中国科学院研究生院,北京100049)摘要:离子束抛光技术的关键在于对驻留时间进行求解,通常通过反卷积运算来完成。
这在理论上可以实现,但是当需要加工量很小或趋于零时,加工时间就变为无穷大,此时变成一个病态问题。
因此驻留时间的求解变得困难,出现的奇异值使加工难以实现。
以Clean算法为基础提出了天文望远镜离子束抛光技术中对驻留时间求解的一种新的有效方法,并通过拟合来处理数据,理论上可以实现任何精度。
更好地方便计算机控制的实现,为加工提供了基础。
仿真结果表明,此方法所求驻留时间符合天文光学镜面离子束抛光技术的要求。
关键词:离子束抛光;驻留时间;Clean 算法;加工精度中图分类号:TH161 文献标识码:A 文章编号:1672-7673(2009)02-0124-061 天文光学镜面离子束抛光技术由于观测的需要,对光学镜面特别是天文光学镜面的加工精度和面型以及镜面的轻量化提出了进一步的要求。
这势必带来加工方面的难度。
在以往的加工方法基础上提出的离子束抛光技术解决了一系列难题。
离子束抛光技术是一种先进的加工技术,是原子量级上的无应力、非接触式的抛光工艺。
抛光过程由计算机控制,加工过程确定性高,面型收敛快。
还具有加工精度高,被加工镜面洁净无污染等特点,因此特别图1 I B F 加工原理图Fig 11 Illustrati on of I B F p r ocessing适合非球面,正六边形镜面等不规则镜面的加工。
离子束抛光技术避免了以往的加工方法中的一些不足,比如刀具磨损,边缘效应以及由于接触对镜面的压迫力而造成的镜面损伤等。
基于Bayesian原理的低陡度_省略_面面形误差离子束修正驻留时间算法_焦长君
式中 P(E)为面形误差 E(x, y)的验前概率密度函数。 离子束加工中去除函数由离子束流轰击镜面形 成， 离子束在轰击区域内各点的束流密度值本身就是 一种统计平均，假定满足 Poisson 分布，则在某一驻 留时间下的模拟加工去除面形 E 的条件概率 P(E|T) 满足参数为 R ⊗ T 的 Poisson 分布，极大化式(2)可以
Bayesian Principle Based Dwell Time Algorithm for Ion Beam Figuring of Low Gradient Mirrors
JIAO Changjun LI Shengyi XIE Xuhui ZHOU Lin DUAN Weiran
(School of Mechanics Engineering and Automation, National University of Defense Technology, Changsha 410073)
1 Bayesian 迭代算法
CCOS 成型原理指出：面形误差修正量 E(x, y) 等于去除函数 R(x, y)与驻留时间函数 T(x, y)的卷 积[8-9, 20] E ( x, y ) = ∫∫ R ( x − x′, y − y ′ ) T ( x′, y ′ ) dx′dy ′ = R ⊗ T
焦长君 李圣怡 解旭辉 周 林 段纬然
长沙 410073) (国防科学技术大学机电工程与自动化学院
摘要：离子束修形是一种高效修除镜面误差的技术，驻留时间求解算法是此技术的关键问题之一。以光学镜面计算机控制成 型原理为基础，建立基于 Bayesian 原理的平面镜面驻留时间算法，对数据边缘进行 Gaussian 延拓以消除边缘效应。分析驻 留时间近似速度实现方式的实现误差与工艺参数的关系，通过在算法中引入附加光滑修正因子以提高驻留时间实现精度。在 适当的路径规划下，将低陡度非球面修形过程近似用平面修形过程线性模型来描述，最终形成低陡度光学镜面面形误差离子 束修正中驻留时间的快速近似算法。利用此算法对φ 100 平面镜和φ 200 球面镜进行修形加工，加工收敛率均可达 9。研究结 果表明：线性化近似模型是合理的，速度近似计算是可行的，基于 Bayesian 原理的低陡度非球面驻留时间求解算法是一种 快速高效面形控制技术，可对镜面进行确定性精确修形。 关键词：光学加工 离子束修形 Bayesian 原理 速度方式 路径规划 中图分类号：TG171.68
离子束抛光工艺中驻留时间的分步消去算法
离子束抛光工艺中驻留时间的分步消去算法郭伟远;成贤锴;白华【摘要】在离子束抛光工艺中,驻留时间的求解是很关键的.求解驻留时间是利用离子束加工函数和驻留时间的卷积等于镜面去除量的关系,而离子束抛光的过程就是一个执行解卷积的过程.受此启发,采用一种分步消去算法解矩阵的卷积运算.这种新算法占用计算机资源少,运算速度快,同时可以根据预先设定的加工精度算得满足要求的驻留时间函数.对这种新算法进行仿真分析,采用3种不同的消去顺序分步加工,得到了理想的仿真结果,PV值由抛光前的363.721 nm分别减小到6.136 nm、33.347 nm、3.875 nm,抛光后的镜面精度提高了很多.【期刊名称】《天文研究与技术－国家天文台台刊》【年(卷),期】2011(008)004【总页数】6页(P374-379)【关键词】离子束抛光;驻留时间;矩阵运算;计算机控制先学表面成形【作者】郭伟远;成贤锴;白华【作者单位】中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏南京210042;中国科学院天文光学技术重点实验室,江苏南210042;中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏南京210042;中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏南京210042;中国科学院天文光学技术重点实验室,江苏南210042【正文语种】中文【中图分类】TP391.7离子束抛光是近20年来用在光学镜面加工中的一种计算机控制光学表面成形方法［1－2］。
光学镜面离子束抛光是在真空室中将离子(一般为氩离子)束轰击到光学镜面上，通过物理溅射去除材料以实现光学镜面加工的方法。
离子束抛光技术是一种先进的加工技术，是原子量级上的无应力、非接触式抛光工艺。
抛光过程由计算机控制，具有加工精度高、无应力、加工面非常洁净无污染的特点，特别适合加工非球面镜面、正六边形镜面等。
在真空室内建立二维机械扫描平台，平台上安装长寿命离子源，离子源产生的离子束流可以通过能量交换去除部分镜面材料。
pwc光学算法
pwc光学算法摘要：1.光学算法简介2.光学算法应用领域3.光学算法实例4.光学算法优势和局限5.我国在光学算法领域的发展正文：光学算法是一种运用光学原理进行图像处理、分析和识别的技术。
它主要利用光的传播、成像和干涉等特性来实现对图像的快速、准确和高效处理。
随着光学技术和计算机科学的快速发展，光学算法在各个领域得到了广泛应用。
光学算法应用领域非常广泛，包括但不限于：遥感、医学成像、机器视觉、通信、量子计算等。
在遥感领域，光学算法可以用于图像复原、目标检测和跟踪等任务，提高遥感数据的质量。
在医学成像领域，光学算法可以实现高分辨率、非侵入性的成像，有助于疾病的早期诊断和治疗。
在机器视觉领域，光学算法可以提高图像识别和分类的准确性，为智能系统提供可靠的数据支持。
光学算法的实例有很多，比如：光流法、全息成像、数字成像、光学加密等。
光流法是一种通过分析光的传播速度和方向变化来估计物体运动信息的方法。
全息成像是一种利用光的干涉原理来记录和重现三维图像的技术。
数字成像是一种将光学信号转换为数字信号的过程，可以实现对图像的数字化处理和分析。
光学加密是一种利用光的相位信息来实现信息加密和解密的技术，具有很高的安全性和抗干扰性。
光学算法虽然具有很多优势，如处理速度快、精度高、能耗低等，但也存在一些局限。
比如，光学算法受到光照条件、光学系统质量和环境因素等的影响，可能在不同场景下表现出不同的性能。
此外，光学算法的研究和应用需要跨学科的知识和技能，对研究者的要求较高。
我国在光学算法领域取得了一系列重要成果。
我国科研团队在光学成像、光学传感和光学计算等方面取得了显著进展，为国家安全、经济发展和民生改善做出了贡献。
同时，我国政府和企业加大了对光学算法研究的投入，推动光学算法在各个领域的广泛应用。
总之，光学算法作为一种具有广泛应用前景和重要战略意义的技术，正得到我国政府、企业和科研机构的高度重视。
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计算机控制光学表面成形技术的驻留时间算法
吴清飞;任志英;高诚辉;林春生
【期刊名称】《光学仪器》
【年(卷),期】2017(039)004
【摘要】为了提高镜片的加工精度与效率,利用计算机控制光学表面成形技术(CCOS)的抛光方法对光学镜片进行抛光全过程动态仿真.根据Preston方程建立材料去除函数模型,对抛光过程中压力、转速以及工件与抛光磨头相对半径比对抛光去除速率的影响进行分析.为建立球面镜片的动态全过程仿真,结合卷积原理,推导加工残余误差与去除函数和驻留时间三者间的线性关系,根据镜片的对称性,将元素个数从2m+1点简化为m+1点,以提高运算效率.最后为获得仿真最小残余误差,采用非负最小二乘法求解驻留时间.结果表明,材料去除速率函数类似于高斯分布,抛光后能使镜片面形误差收敛,对模拟表面进行仿真,半径为100 mm的镜片其初始表面形貌粗糙度的均方根值从0.467 μm收敛到0.028 μm,轮廓最大高度从6.12 μm收敛到1.48μm.对实测表面进行加工仿真同样令其表面形貌粗糙度的均方根值从3.007μm收敛到0.107 μm,轮廓最大高度从160.73μm收敛到13.76 μm,因此提出的驻留时间求解方法对于球面镜片抛光全过程动态仿真有一定的可行性.
【总页数】10页(P40-48,53)
【作者】吴清飞;任志英;高诚辉;林春生
【作者单位】福州大学机械工程及自动化学院,福建福州350108;福州大学机械工程及自动化学院,福建福州350108;福州大学机械工程及自动化学院,福建福州350108;福建福光股份有限公司,福建福州350004
【正文语种】中文
【中图分类】TH161
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