CN107357325B - 用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大口径射电望远镜的运动控制领域，具体涉及一种用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划方法与系统。目的是为了降低换源过程中因加减速运动引起的系统振动，同时避免因使用物理阻尼器而增加成本。本发明的规划系统中，任务参数指令下达模块将指定的换源参数发送给串级避振规划模块，该模块通过两个子处理过程：初步运动曲线规划和ZVD输入整形，输出的最终运动规划曲线通过指令分解器求解出各执行机构的控制指令，通过控制驱动机构完成大口径射电望远镜的换源任务。此外，串级避振规划模块需要用到系统参数估计器产生的系统参数。本发明显著降低了因加减速运动引起的系统振动，提高了馈源接收机定位精度，并保证了系统的快速性。

Description

用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划方法与系统

技术领域

本发明涉及大口径射电望远镜的运动控制领域，具体涉及一种用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划方法与系统。

背景技术

我国自主建成的500m口径射电望远镜FAST为实现在大尺度工作空间范围的高精度定位，采用两级调节机构的设计方案。第一级调节机构是6索并联驱动机构和AB轴转向机构，它用于实现对馈源舱位姿的粗定位；第二级调节机构是Stewart并联机器人，它用于实现对馈源舱粗定位误差的补偿，从而满足关于位姿的高精度技术指标的要求。FAST采用6索并联机构大大减少建设成本，但是由于采用柔性索，也给系统引入了非线性、大滞后等问题，尤其是在运动过程中各种因素很容易引起舱-索系统的振动。就FAST的舱-索系统而言，其具有固有频率低、阻尼小、馈源舱重达30多吨等特点，一旦产生较大的自激振荡，系统振荡衰减很慢，较大的振幅不但影响到定位精度，而且可能会对机械结构造成损耗甚至破坏。

目前关于大口径射电望远镜(如FAST)抑振的方法集中在机械方面，主要是阻尼器的设计。根据大口径射电望远镜机械结构的特点，利用各种原理设计的阻尼器实际上是通过增大系统的阻尼，从而更好地抑制振幅大小以及使振动衰减更快。增加阻尼器的做法能够抑制各种运行情况下产生的振动，但是配置物理阻尼器的缺点是：一方面增加了硬件上的成本；另一方面大口径射电望远镜是一个非常庞大的系统，多余的物理设备为系统运行增加了承重的负担，也为维护工作带来难度；第三，阻尼器运行总是处于不断的损耗状态，不可避免会改变系统某些特定参数及定位测量精度。

为避免物理阻尼器的缺点，运用软件通过数学模型生成具有避振功能的换源(“点到点”运动)参考轨迹，控制柔性索迅速、平稳、准确地将馈源舱安装到位，这是一个最理想的解决方案。但建立怎样的智能控制系统数学模型是该技术的难点。

1998年6月在美国宾夕法尼亚费城召开的“美国控制会议”上发表的《Optimizeds-curve motion profilesfor minimum residual vibration(最优化的曲线运动轨迹的最小残余振动)》公开了“优化S形速度曲线规划”的方法。能够抑制系统在较广频率范围内的振动。但无法完全消除集中于固有频率附近的残余振动，对于频率变化鲁棒性略差。

2009年10月发表在《国际精密工程与制造杂志》上的“Command shaping forflexiblesystems(柔性系统的命令整形)”公开了“ZVD输入整形规划”的方法。具有适应建模误差的敏感性，参数不确定性和非线性等优点，对于固有频率的变化具有较好的鲁棒性。但它的使用依赖于输入的曲线。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划方法与系统，显著降低了因加减速运动引起的系统振动，提高了馈源接收机定位精度，同时也保证了系统的快速性。

本发明一方面提出一种用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划方法，包括：

步骤S1，依据输入的换源参数，计算初步运动规划曲线，包括换源起点到终点的位移规划曲线以及运动过程中的速度、加速度规划曲线；

步骤S2，基于ZVD(Zero vibration and derivative，零振荡与导数法，简称ZVD)整形方法对所述初步运动规划曲线进行整形，得到最终运动规划曲线。

优选地，步骤S1具体为：

步骤S11，计算参数t_r和

其中：t_r为加速度上升时间与匀加速时间之和；ω_n为系统的振动角频率，ω_n＝2πf_n；f_n为大口径射电望远镜舱-索系统的固有频率；m_total为馈源舱的总质量；F_max为允许对馈源舱施加的最大合外力；v_max为最大速度；a_max为最大加速度；

步骤S12，计算加速阶段的参数：加速总时间t_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t_a、匀加速时间t_m；若则转至步骤S13，否则转至步骤S17；其中，j_max为最大加加速度，加速度上升时间与加速度下降时间相等；

步骤S13，计算减速阶段的参数：减速总时间t′_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t′_a、匀减速时间t′_m；若则转至步骤S14，否则转至步骤S16；其中，加速度上升时间与加速度下降时间相等；

步骤S14，计算匀速运动阶段的时间t_constV；

步骤S15，若t_constV＞0且(t_constV+t_sp+t′_sp)≤T_max则执行步骤S16，否则执行步骤S17；其中，T_max为最大时间限制；

步骤S16，求出位移、速度、加速度规划曲线，转至步骤S18；

步骤S17，采用通用S形速度曲线进行规划；

步骤S18，按预设的时间周期对规划曲线进行采样，得到离散化的轨迹点。

优选地，所述计算加速阶段的参数，方法为：

计算加速度上升时间与总加速时间的最优比值

分别计算加速总时间t_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t_a、匀加速时间t_m：

t_m＝t_sp-2t_a；

其中，t_r为加速度上升时间t_a与匀加速时间t_m之和，加速度上升时间与加速度下降时间均为t_a。

优选地，所述计算减速阶段的参数，方法为：

计算加速度上升时间与总减速时间的最优比值

分别计算加速总时间t′_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t′_a、匀减速时间t′_m：

t′_m＝t′_sp-2t′_a；

其中，t_r为加速度上升时间t′_a与匀加速时间t′_m之和，加速度上升时间与加速度下降时间均为t′_a。

优选地，所述加速度上升时间与总加速时间的最优比值通过以下方法确定：

当为整数时，

当不为整数时，

将的取值空间以step为间距进行离散化，针对每个离散值计算对应的a^*，选取满足a^*为极小值时的其中，step为预设值。

优选地，所述加速度上升时间与总减速时间的最优比值通过以下方法确定：

当为整数时，

当不为整数时，

将的取值空间以step为间距进行离散化，针对每个离散值计算对应的a^*，选取满足a^*为极小值时的其中，step为预设值。

优选地，步骤S2具体为：

步骤S21，构造包含三个脉冲的ZVD整形器：

其中，A_i为ZVD整形器的三个脉冲幅值，t_i为所述三个脉冲的触发时间，i＝1,2,3；ξ为大口径射电望远镜舱-索系统的阻尼比；ω_n＝2πf_n，f_n为大口径射电望远镜舱-索系统的固有频率；

步骤S22，将ZVD整形器与所述初步运动规划曲线进行卷积，得到X、Y、Z各个坐标轴方向上的运动规划曲线；

步骤S23，判断整形后的运动时间是否小于等于最大时间限制T_max，若是，则执行步骤S24；否则，转至步骤S25；

步骤S24，输出整形后的轨迹作为最终运动规划曲线；

步骤S25，提示规划失败。

优选地，步骤S22具体为：

对ZVD整形器的时间进行离散化操作，将ZVD整形器与步骤S18所得到的离散化轨迹进行卷积操作；所述对ZVD整形器的时间进行离散化操作，按预设的时间周期，将步骤S21所得三个脉冲的触发时间分别修改为距离最近的控制采样时间点。

优选地，所述换源参数包括：换源起始点、换源目标点、速度限制、加速度限制、加加速度限制、最大换源时间限制。

优选地，所述大口径射电望远镜舱-索系统的阻尼比和所述大口径射电望远镜舱-索系统的固有频率，由系统参数估计器获得。

本发明另一方面提出一种用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划系统，基于上面所述的串级避振规划方法，包括：任务参数指令下达模块、串级避振规划模块、指令分解器、驱动机构、大口径射电望远镜、系统参数估计器；

所述任务参数指令下达模块，将所述换源参数发送给所述串级避振规划模块；

所述串级避振规划模块，包括初步运动曲线规划器和ZVD输入整形器；根据所述换源参数计算所述初步运动规划曲线；对所述初步运动规划曲线进行ZVD整形，得到最终运动规划曲线；

所述指令分解器，根据所述串级避振规划模块输出的最终运动规划曲线，分解出各执行机构的控制指令，并下达到所述驱动机构；

所述驱动机构，根据所述指令分解器下达的控制指令，驱动大口径射电望远镜完成换源任务；

所述系统参数估计器，用于计算大口径射电望远镜舱-索系统的固有频率和阻尼比；所述固有频率和阻尼比用于下一次运动规划曲线计算。

本发明的有益效果：

本发明与常见的设计阻尼器抑振的做法相比，不但减少了使用物理阻尼器所增加的成本，而且具有不改变系统的原有结构的优点。适用于大口径射电望远镜的换源过程，也适用于其他类似柔性系统的“点到点”直线运动过程的轨迹生成。

通过由初步运动曲线规划器和ZVD输入整形器组成的串级避振规划模块，本发明的优化S形速度曲线规划方法能够抑制系统在较广频率范围内的振动，而且对大射电望远镜舱-索系统固有频率附近的振幅抑制作用较为明显；所述ZVD输入整形器串联在优化S形速度曲线规划环节之后，针对前者无法完全消除的集中于固有频率附近的残余振动有很好的抑制效果；所述ZVD输入整形器对于固有频率的变化具有较好的鲁棒性，较好的解决了优化S形速度曲线规划环节对于频率变化鲁棒性略差的问题，从而提高整个串级避振规划模块的性能。

本发明提高了馈源接收机定位精度，同时也保证了系统的快速性，尤其适用于大口径射电望远镜的舱-索系统等柔性的变结构的系统。

附图说明

图1为本实施例中，500m口径射电望远镜FAST的换源示意图；

图2为本实施例中，通用S形速度曲线加减速原理示意图；

图3为本实施例中，计算初步运动规划曲线的流程示意图；

图4为本实施例中，用ZVD整形方法对初步运动规划曲线进行整形的流程示意图；

图5为本实施例中，用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划系统构成示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

下面以我国建造的500m口径射电望远镜FAST为例，介绍本发明的具体实施方式。

如图1所示，1-索支撑塔，2-驱动索，3-主动反射面，4-馈源接收机，5-馈源焦面，6-反射面支撑，7-换源轨迹。FAST的馈源接收机4在驱动索2的牵引下，沿换源轨迹7由起始点直线运动到目标点，串级避振规划的目的就是生成具有避振功能的换源参考轨迹。

本发明结合了优化S形速度曲线规划与ZVD整形方法，针对大口径射电望远镜的舱-索系统的特性和参数设计了串级避振规划模块，并通过该模块对换源进行运动规划。所述优化S形速度曲线规划能够抑制系统在较广频率范围内的振动，而且对大射电望远镜舱-索系统固有频率附近的振幅抑制作用较为明显；所述ZVD输入整形环节串联在优化S形速度曲线规划环节之后，针对前者无法完全消除的集中于固有频率附近的残余振动有很好的抑制效果；所述ZVD输入整形环节对于固有频率的变化具有较好的鲁棒性，较好的解决了优化S形速度曲线规划环节对于频率变化鲁棒性略差的问题，从而提高整个串级避振规划模块的性能。大口径射电望远镜舱-索系统的阻尼比和固有频率，由系统参数估计器获得。

通用S形速度曲线加减速原理，如图2所示：

从位移起始点到结束点，S形速度曲线分为加速运动阶段、匀速运动阶段、减速运动阶段；配合加速度曲线可以看出，其中，加速运动阶段又分为加速度上升阶段、匀加速(即加速度恒定)阶段、加速度下降阶段；减速运动阶段中，加速度的方向与速度方向相反，又分为加速度上升阶段、匀减速(即加速度恒定)阶段、加速度下降阶段；因此一共有7个阶段。本实施例中，加速阶段和减速阶段的速度曲线、加加速度曲线都是左右对称的，加速度曲线是左右对称而且反向的。

本发明提出的优化S形速度曲线，就是针对加速和减速过程中，对加速度上升阶段的时间和加速度下降阶段的时间取了一个优化的值(也就是下文中即将提到的和)，两者的位移、速度、加速度等形状都是类似的。优化的S形速度曲线优点在于能够根据大口径射电望远镜舱-索系统的固有频率来优化加速度的上升时间，从而尽可能减少加减速过程中造成较大的振动幅度。

本实施例的一种用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划方法，包括：

步骤S1，依据输入的换源参数，计算初步运动规划曲线，包括换源起点到终点的位移规划曲线以及运动过程中的速度、加速度规划曲线；所述换源参数包括：换源起始点、换源目标点、速度限制、加速度限制、加加速度限制、最大换源时间限制；

步骤S2，基于ZVD整形方法对所述初步运动规划曲线进行整形，得到最终运动规划曲线。

假设给定换源起始点与终点相对于世界坐标系的三维坐标P₁(x₁，y₁，z₁)和P₂(x₂，y₂，z₂)，最大时间限制T_max，FAST舱-索系统的参数为：固有频率f_n＝0.18Hz，运动最大速度v_max、最大加速度a_max、最大加加速度j_max，如图3所示，步骤S1具体为：

步骤S11，如公式(1)和公式(2)所示，计算参数t_r和

其中：t_r为加速度上升时间与匀加速时间之和；ω_n为系统的振动角频率，ω_n＝2πf_n；f_n为大口径射电望远镜舱-索系统的固有频率；m_total为馈源舱的总质量；F_max为允许对馈源舱施加的最大合外力；v_max为最大速度；a_max为最大加速度；

步骤S12，计算加速阶段的参数：加速总时间t_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t_a、匀加速时间t_m；若则转至步骤S13，否则转至步骤S17；其中，j_max为最大加加速度；加速度上升时间与加速度下降时间相等，均为t_a；

步骤S13，计算减速阶段的参数：减速总时间t′_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t′_a、匀减速时间t′_m；若则转至步骤S14，否则转至步骤S16；其中，加速度上升时间与加速度下降时间相等，均为t′_a；

步骤S14，计算匀速运动阶段的时间t_constV；

步骤S15，若t_constV＞0且(t_constV+t_sp+t′_sp)≤T_max则执行步骤S16，否则执行步骤S17；其中，T_max为最大时间限制；

步骤S16，求出位移、速度、加速度规划曲线，转至步骤S18；

步骤S17，采用通用S形速度曲线进行规划；

步骤S18，按预设的时间周期对规划曲线进行采样，得到离散化的轨迹点；预设的时间周期与FAST系统的控制周期一致。

本实施例中，所述计算加速阶段的参数，方法为：

计算加速度上升时间与总加速时间的最优比值(加速度上升时间与总加速时间之比，取值范围为0～0.5)，通过以下方法确定：

当为整数时，

当不为整数时，如公式(3)所示：

将的取值空间以step为间距进行离散化，针对每个离散值计算对应的a^*，选取满足a^*为极小值时的其中，step为预设值(可根据实际的精度要求调整step的大小)。

如公式(4)、(5)、(6)所示，分别计算加速总时间t_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t_a、匀加速时间t_m：

t_m＝t_sp-2t_a (6)

其中，t_r为加速度上升时间t_a与匀加速时间t_m之和，加速度上升时间与加速度下降时间均为t_a。

本实施例中，所述计算减速阶段的参数，方法为：

计算加速度上升时间与总减速时间的最优比值

当为整数时，

当不为整数时，如公式(7)所示：

将的取值空间以step为间距进行离散化，针对每个离散值计算对应的a^*，选取满足a^*取得极小值的其中，step为预设值。

如公式(8)、(9)、(10)所示，分别计算加速总时间t′_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t′_a、匀减速时间t′_m：

t′_m＝t′_sp-2t′_a (10)

其中，t_r为加速度上升时间t′_a与匀加速时间t′_m之和，加速度上升时间与加速度下降时间均为t′_a。

因为减速阶段的曲线与加速阶段是对称反向的，所以有：t′_sp＝t_sp、t′_a＝t_a、t′_m＝t_m。

本实施例中，求匀速运动对应的时间t_constV，方法为：

先求出实际加加速度j_re与初始速度ve0(给定为0)，如公式(11)、(12)所示：

j_re＝a_max/t_a (11)

ve0＝0 (12)

计算完整的7段运动过程结束时相应的速度，分别如公式(13)-(19)所示：

ve2＝ve1+a_max*t_m (14)

ve4＝ve3 (16)

ve6＝ve5-a_max*t_m (18)

计算完整的7段运动过程结束时相应的位移，分别如公式(20)-(26)所示：

s4＝s3+ve4*t_constV (23)

由于匀速运动时间t_constV未知，公式(27)、(28)计算求解。

本实施例中，假设给定FAST舱-索系统的参数：固有频率f_n＝0.18Hz，阻尼比ξ＝0.2％，以这两个系统参数为依据，如图4所示，步骤S2中ZVD输入整形过程具体为：

步骤S21，构造包含三个脉冲的ZVD整形器，如公式(29)所示：

其中，A_i为ZVD整形器的三个脉冲幅值，t_i为所述三个脉冲的触发时间，i＝1，2，3；ξ为大口径射电望远镜舱-索系统的阻尼比；f_n为大口径射电望远镜舱-索系统的固有频率；ξ＝0.002，ω_n＝2πf_n＝2π×0.18rad/s＝1.13rad/s，代入公式(29)得到ZVD整形器三个脉冲参数的具体值，如公式(30)所示：

步骤S22，由于FAST系统的控制周期是200ms，因此对于以上得到的三脉冲ZVD整形器的触发时间，需要将其修改为离它最近的控制采样时间点(即将时间离散化)，得到ZVD整形器三个脉冲的参数，如公式(31)所示：

分别将X、Y、Z三个方向的离散位移参考轨迹与ZVD整形器进行卷积，求得整形后的位移、速度、加速度曲线；

步骤S23，判断整形后的运动时间是否小于等于最大时间限制T_max，若是，则执行步骤S24；否则，转至步骤S25；

步骤S24，输出整形后的轨迹作为最终运动规划曲线；

步骤S25，提示规划失败。

本实施例的一种用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划系统，基于上面所述的串级避振规划方法。所述系统主要做了算法、软件层面的改进，其避振思路异于已有硬件阻尼器方案，在降低实施成本等方面具有优势。

本实施例中，如图5所示，串级避振规划系统包括：任务参数指令下达模块、串级避振规划模块、指令分解器、驱动机构、大口径射电望远镜、系统参数估计器。

所述任务参数指令下达模块，将所述换源参数发送给所述串级避振规划模块。

所述串级避振规划模块，包括初步运动曲线规划器和ZVD输入整形器；根据所述换源参数计算所述初步运动规划曲线；对所述初步运动规划曲线进行ZVD整形，得到最终运动规划曲线。

所述指令分解器，根据所述串级避振规划模块输出的最终运动规划曲线，分解出各执行机构的控制指令，并下达到所述驱动机构。

所述驱动机构，根据所述指令分解器下达的控制指令，驱动大口径射电望远镜完成换源任务。

所述系统参数估计器，用于计算大口径射电望远镜舱-索系统的固有频率和阻尼比；所述固有频率和阻尼比用于下一次运动规划曲线计算。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划方法，其特征在于,包括：

步骤S1，依据输入的换源参数，计算初步运动规划曲线，包括换源起点到终点的位移规划曲线以及运动过程中的速度、加速度规划曲线；

步骤S2，基于ZVD整形方法对所述初步运动规划曲线进行整形，得到最终运动规划曲线；

其中，

所述换源是指将所述大口径射电望远镜的馈源舱从所述起点移动到所述终点；

步骤S1具体为：

步骤S11，计算参数t_r和

其中：t_r为加速度上升时间与匀加速时间之和；ω_n为系统的振动角频率，ω_n＝2πf_n；f_n为大口径射电望远镜舱-索系统的固有频率；m_total为馈源舱的总质量；F_max为允许对馈源舱施加的最大合外力；v_max为最大速度；a_max为最大加速度；

步骤S12，计算加速阶段的参数：加速总时间t_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t_a、匀加速时间t_m；若则转至步骤S13，否则转至步骤S17；其中，j_max为最大加加速度，加速度上升时间与加速度下降时间相等；

步骤S13，计算减速阶段的参数：减速总时间t′_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t′_a、匀减速时间t′_m；若则转至步骤S14，否则转至步骤S17；其中，加速度上升时间与加速度下降时间相等；

步骤S14，计算匀速运动阶段的时间T_constV；

步骤S15，若T_constV>0且(T_constV+t_sp+t′_sp)≤T_max则执行步骤S16，否则执行步骤S17；其中，T_max为最大时间限制；

步骤S16，求出位移、速度、加速度规划曲线，转至步骤S18；

步骤S17，采用通用S形速度曲线进行规划；

步骤S18，按预设的时间周期对规划曲线进行采样，得到离散化的轨迹点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算加速阶段的参数，方法为：

计算加速度上升时间与总加速时间的最优比值

分别计算加速总时间t_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t_a、匀加速时间t_m：

t_m＝t_sp-2t_a；

其中，t_r为加速度上升时间t_a与匀加速时间t_m之和，加速度上升时间与加速度下降时间均为t_a。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算减速阶段的参数，方法为：

计算加速度上升时间与总减速时间的最优比值

分别计算加速总时间t′_sp、加速度上升时间或加速度下降时间t′_a、匀减速时间t′_m：

t′_m＝t′_sp-2t′_a；

其中，t_r为加速度上升时间t′_a与匀加速时间t′_m之和，加速度上升时间与加速度下降时间均为t′_a。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述加速度上升时间与总加速时间的最优比值通过以下方法确定：

当为整数时，

当不为整数时，

将的取值空间以step为间距进行离散化，针对每个离散值计算对应的a^*，选取满足a^*为极小值时的其中，step为预设值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述加速度上升时间与总减速时间的最优比值通过以下方法确定：

当为整数时，

当不为整数时，

将的取值空间以step为间距进行离散化，针对每个离散值计算对应的a^*，选取满足a^*为极小值时的其中，step为预设值。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于，步骤S2具体为：

步骤S21，构造包含三个脉冲的ZVD整形器：

其中，A_i为ZVD整形器的三个脉冲幅值，t_i为所述三个脉冲的触发时间，i＝1,2,3；ξ为大口径射电望远镜舱-索系统的阻尼比；ω_n＝2πf_n，f_n为大口径射电望远镜舱-索系统的固有频率；

步骤S22，将ZVD整形器与所述初步运动规划曲线进行卷积，得到X、Y、Z各个坐标轴方向上的运动规划曲线；

步骤S23，判断整形后的运动时间是否小于等于最大时间限制T_max，若是，则执行步骤S24；否则，转至步骤S25；

步骤S24，输出整形后的轨迹作为最终运动规划曲线；

步骤S25，提示规划失败。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S22具体为：

对ZVD整形器的时间进行离散化操作，将ZVD整形器与步骤S18所得到的离散化轨迹进行卷积操作；所述对ZVD整形器的时间进行离散化操作，按预设的时间周期，将步骤S21所得三个脉冲的触发时间分别修改为距离最近的控制采样时间点。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述换源参数包括：换源起始点、换源目标点、速度限制、加速度限制、加加速度限制、最大换源时间限制。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述大口径射电望远镜舱-索系统的阻尼比和所述大口径射电望远镜舱-索系统的固有频率，由系统参数估计器获得。

10.一种用于大口径射电望远镜换源的串级避振规划系统，其特征在于，基于权利要求1-9中任一项所述的串级避振规划方法，包括：任务参数指令下达模块、串级避振规划模块、指令分解器、驱动机构、大口径射电望远镜、系统参数估计器；

所述任务参数指令下达模块，将所述换源参数发送给所述串级避振规划模块；

所述串级避振规划模块，包括初步运动曲线规划器和ZVD输入整形器；根据所述换源参数计算所述初步运动规划曲线；对所述初步运动规划曲线进行ZVD整形，得到最终运动规划曲线；

所述指令分解器，根据所述串级避振规划模块输出的最终运动规划曲线，分解出各执行机构的控制指令，并下达到所述驱动机构；

所述驱动机构，根据所述指令分解器下达的控制指令，驱动大口径射电望远镜完成换源任务；

所述系统参数估计器，用于计算大口径射电望远镜舱-索系统的固有频率和阻尼比；所述固有频率和阻尼比用于下一次运动规划曲线计算。