光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
Optics and Precision Engineering
2015年
10期
2803-2809
,共7页
凡木文%黄林海%李梅%饶长辉
凡木文%黃林海%李梅%饒長輝
범목문%황림해%리매%요장휘
自适应光学%压电倾斜镜%高压驱动器%高速控制%机械谐振%特性补偿
自適應光學%壓電傾斜鏡%高壓驅動器%高速控製%機械諧振%特性補償
자괄응광학%압전경사경%고압구동기%고속공제%궤계해진%특성보상
adaptive optics%piezoelectric fast steering mirror%high-voltage driver%high speed control%mechanical resonance%characteristic compensator
由于压电倾斜镜的机械谐振会降低自适应光学伺服控制系统的校正带宽,本文研究了补偿压电倾斜镜谐振特性的方法.根据压电倾斜镜机械谐振频率特性的动态模型和实测数据,提出了利用压电倾斜镜高压驱动器中现有的可编程逻辑门阵列(FPGA)设计多阶双二次型数字滤波器来优化系统的动态频率响应特性.基于多阶双二次型数字滤波器,高压驱动器能实时补偿驱动对象的频率特性,完成压电倾斜镜的正谐振和反谐振的同时补偿.将其与压电倾斜镜作为一体,可实现平坦的幅频特性,从而避免机械谐振,提高伺服控制带宽.实验结果表明:相对于传统的高带宽高压驱动器,提出的具有频率特性补偿功能的高带宽高压驱动器可在同样超调量下使系统误差带宽从56 Hz提高到了80 Hz,并且低频抑制能力也得到提高.实验显示提出的具有频率特性补偿功能的高带宽高压驱动器更适合压电倾斜镜的高速动态应用.
由于壓電傾斜鏡的機械諧振會降低自適應光學伺服控製繫統的校正帶寬,本文研究瞭補償壓電傾斜鏡諧振特性的方法.根據壓電傾斜鏡機械諧振頻率特性的動態模型和實測數據,提齣瞭利用壓電傾斜鏡高壓驅動器中現有的可編程邏輯門陣列(FPGA)設計多階雙二次型數字濾波器來優化繫統的動態頻率響應特性.基于多階雙二次型數字濾波器,高壓驅動器能實時補償驅動對象的頻率特性,完成壓電傾斜鏡的正諧振和反諧振的同時補償.將其與壓電傾斜鏡作為一體,可實現平坦的幅頻特性,從而避免機械諧振,提高伺服控製帶寬.實驗結果錶明:相對于傳統的高帶寬高壓驅動器,提齣的具有頻率特性補償功能的高帶寬高壓驅動器可在同樣超調量下使繫統誤差帶寬從56 Hz提高到瞭80 Hz,併且低頻抑製能力也得到提高.實驗顯示提齣的具有頻率特性補償功能的高帶寬高壓驅動器更適閤壓電傾斜鏡的高速動態應用.
유우압전경사경적궤계해진회강저자괄응광학사복공제계통적교정대관,본문연구료보상압전경사경해진특성적방법.근거압전경사경궤계해진빈솔특성적동태모형화실측수거,제출료이용압전경사경고압구동기중현유적가편정라집문진렬(FPGA)설계다계쌍이차형수자려파기래우화계통적동태빈솔향응특성.기우다계쌍이차형수자려파기,고압구동기능실시보상구동대상적빈솔특성,완성압전경사경적정해진화반해진적동시보상.장기여압전경사경작위일체,가실현평탄적폭빈특성,종이피면궤계해진,제고사복공제대관.실험결과표명:상대우전통적고대관고압구동기,제출적구유빈솔특성보상공능적고대관고압구동기가재동양초조량하사계통오차대관종56 Hz제고도료80 Hz,병차저빈억제능력야득도제고.실험현시제출적구유빈솔특성보상공능적고대관고압구동기경괄합압전경사경적고속동태응용.
