EAN: 9783844088212

STRATEGIEN ZUR STÖRGRÖSSENKOMPENSATION MITTELS A...

Das Extremely Large Telescope (ELT) wird u.a. mit dem Instrument Mid-infrared ELT Imager and
Spectrograph (METIS) ausgestattet. In Kooperation mit METIS realisiert das ELT ein sogenanntes
single conjugate adaptive optics(SCAO)-System  um die eintreffenden Wellenfrontstörungen
bestmöglich zu kompensieren und dadurch scharfe astronomische Beobachtungen zu ermöglichen.
Dieses SCAO-System ist ein Regelkreis zur Störgrößenunterdrückung  wobei die Wellenfrontmessung
mithilfe des METIS-Pyramiden-Wellenfrontsensors und die Wellenfrontkorrektur mit dem
deformierbaren Spiegel M4 sowie dem Kippspiegel M5 des ELT erfolgt.Im Rahmen dieser
Dissertation wird eine modale sowie modulare Regelung inklusive Störgrößenaufschaltung für das
METIS-SCAO-System entwickelt. Um den Regelungsentwurf und die Simulation des SCAO-Systems
vorzubereiten  erfolgt zuerst eine eingehende Modellierung dieses Systems. Für M4 wird ein
reduziertes modales Modell und für M5 ein Starrkörper-Modell aufgestellt. Zusätzlich werden
mehrere Sensormodelle für den Pyramiden-Wellenfrontsensor entwickelt und eine simulative
Repräsentation des gesamten SCAO-Systems erstellt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen  erfolgt im
Anschluss der Regelungsentwurf für das SCAO-System. Hierbei werden insbesondere der
grundlegende modale SCAO-Regler sowie die folgenden modularen Reglererweiterungen entwickelt:
räumlich-zeitlicher Fehler-Governor (spatio-temporal error governor  STEG)  model reference
adaptive control(MRAC)-basierte Erweiterung sowie modellbasierte Störgrößenaufschaltungen für
Vibrationen und Erdatmosphäre. Zusätzlich werden alle Komponenten der SCAO-Regelung in
Simulationen charakterisiert und erfolgreich getestet.

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