倾斜校正中基于重复控制的高频扰动抑制方法

1

作者 冯念 唐涛 胡龙 《光电工程》 北大核心 2025年第4期62-74,共13页

扰动抑制尤其是超过闭环带宽外的高频扰动抑制是实现倾斜校正系统高精度稳定控制的核心。重复控制具有周期性的轨迹跟踪和扰动抑制的良好性能,应用于高精度系统的稳定控制。对倾斜校正系统的高频扰动抑制问题进行分析,并研究基于重复控... 扰动抑制尤其是超过闭环带宽外的高频扰动抑制是实现倾斜校正系统高精度稳定控制的核心。重复控制具有周期性的轨迹跟踪和扰动抑制的良好性能,应用于高精度系统的稳定控制。对倾斜校正系统的高频扰动抑制问题进行分析,并研究基于重复控制的高频扰动抑制性能。针对传统重复控制器存在的固有频率漂移和水床放大问题,研究设计一种基于Youla参数化的梳状重复控制器来抑制超过闭环带宽外的高频扰动。针对重复控制阶次取整数时仅对特定频率点有效,尤其在大部分高频区域会因扰动波动和不确定导致控制器失效的问题,优化设计一种全通型的分数阶延时滤波器用在倾斜校正系统中抑制可至Nyquist频率的任意频率点的高频扰动。最后,针对难以抑制的非周期结构振动抑制问题,设计并行式重复控制方案并讨论该方案在应对多个非周期扰动抑制时的鲁棒稳定性和有效性。 展开更多

关键词 扰动抑制 倾斜校正 重复控制 高频扰动

在线阅读 下载PDF 职称材料

用于激光反射镜面调节的双电机控制系统设计

2

作者 王攀 冯宇 +3 位作者 陈昌鑫 王丽君 周炳 王海洋 《中国测试》 北大核心 2025年第2期112-117,139,共7页

针对激光反射镜面水平旋转和俯仰调节的角度控制需求,建立双电机控制系统模型,设计以STM32作为主控芯片、USART和RS485作为通信方式的硬件结构,开发LabVIEW上位机软件,搭建舵机SM40BL控制俯仰角度、电机HT-S-4315控制水平旋转角度的实... 针对激光反射镜面水平旋转和俯仰调节的角度控制需求,建立双电机控制系统模型,设计以STM32作为主控芯片、USART和RS485作为通信方式的硬件结构,开发LabVIEW上位机软件,搭建舵机SM40BL控制俯仰角度、电机HT-S-4315控制水平旋转角度的实验平台,分析并验证不同PID参数下的控制效果。实验结果表明:当舵机SM40BL的PID参数为K_(p)=30、K_(i)=4、K_(d)=30且电机HT-S-4315的参数为位置环K_(p)=1、速度环K_(p)=5、K_(i)=1时,系统在俯仰方向和水平方向的最大角度误差分别为3.3%、1.1%。双电机控制系统通过PID控制算法实现对激光反射镜面的水平旋转和俯仰角度调节,进而实现激光光束的反射,对光束指向控制具有重要意义。 展开更多

关键词 反射镜面调节 水平旋转和俯仰角度调节 PID控制 双电机控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

倾斜镜的变论域自适应模糊PID控制方法 被引量：1

3

作者 张亦睿 陈波 +2 位作者 周益林 贾晶晶 李赵仪 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第9期146-152,共7页

自适应光学中倾斜镜能否精准稳定地跟踪目标取决于系统控制性能。根据控制系统性能指标的要求,提出一种变论域自适应模糊PID控制方法。根据辨识出的倾斜镜模型,建立倾斜镜的传递函数,并利用Simu⁃link建立系统模型,开展了变论域算法的仿... 自适应光学中倾斜镜能否精准稳定地跟踪目标取决于系统控制性能。根据控制系统性能指标的要求,提出一种变论域自适应模糊PID控制方法。根据辨识出的倾斜镜模型,建立倾斜镜的传递函数,并利用Simu⁃link建立系统模型,开展了变论域算法的仿真实验。仿真结果表明,与经典PID控制和模糊PID控制相比,变论域自适应模糊PID控制,无论在时域还是频域都有更小的系统跟踪误差,利用参数自整定的特性克服了系统参数变化对鲁棒性造成的不利影响,具有更好的动态性能。该方法既具有PID控制的鲁棒性,又具有模糊控制的调控能力,同时具备简单有效的参数整定与自适应作用。 展开更多

关键词 倾斜镜 模糊控制 变论域 参数自整定 鲁棒性

在线阅读 下载PDF 职称材料

自由空间光通信ATP系统中精瞄偏转镜的设计 被引量：20

4

作者 邵兵 孙立宁 +2 位作者 曲东升 王建国 秦昌 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期43-47,共5页

二维精瞄偏转镜是自由空间光通信中捕获、跟踪和瞄准(ATP)系统的关键组成部分,对偏转镜进行了机构设计和有限元模态分析,偏转镜采用压电陶瓷驱动器驱动,采用柔性铰链传动。研制了集驱动、检测、主控模块为一体的数字式精密定位控制器,... 二维精瞄偏转镜是自由空间光通信中捕获、跟踪和瞄准(ATP)系统的关键组成部分,对偏转镜进行了机构设计和有限元模态分析,偏转镜采用压电陶瓷驱动器驱动,采用柔性铰链传动。研制了集驱动、检测、主控模块为一体的数字式精密定位控制器,在实验室构建了两套测试系统,对偏转镜的频率和静态性能进行了测试,并着重介绍了频率的两种测量方法及其优缺点分析。仿真和测试结果表明,偏转镜的频率约为1.5 kHz,转角范围约为±2 mrad,精度约为1μrad,分辨率约为0.1μrad。 展开更多

关键词 自由空间光通信 捕获 跟踪 瞄准系统 精瞄偏转镜

在线阅读 下载PDF 职称材料

液晶自适应光学系统中倾斜镜的建模与控制 被引量：10

5

作者 王玉坤 胡立发 +1 位作者 王冲冲 宣丽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期771-779,共9页

为了提高液晶自适应光学系统的波前探测精度,研究了该系统中倾斜镜的校正方法。分析了液晶自适应光学系统中各环节的物理特性,利用拉格朗日方程给出了倾斜镜系统模型的基本结构;采用子空间辨识方法确定了模型参数,同时利用非线性最小二... 为了提高液晶自适应光学系统的波前探测精度,研究了该系统中倾斜镜的校正方法。分析了液晶自适应光学系统中各环节的物理特性,利用拉格朗日方程给出了倾斜镜系统模型的基本结构;采用子空间辨识方法确定了模型参数,同时利用非线性最小二乘算法对子空间模型的频域特性进行了修正。修正后模型幅频特性均方根误差为0.024 5dB,相频特性均方根误差为1.9008°。引入Smith控制策略来解决倾斜镜校正波前整体倾斜过程中的时滞问题;利用子空间辨识出的模型分别进行Smith和PID的仿真和实验验证,得到的结果与仿真计算相吻合,即在相同稳定裕度的情况下,采用Smith补偿PID算法的误差抑制带宽比传统PID算法提高了23.97%。最后,用提出的方法对一组湍流整体倾斜信号进行了校正。结果显示:采用Smith补偿PID算法的控制精度比传统PID算法提高了21.03%,证实提出的方法优化了倾斜镜的校正精度,保证了开环液晶自适应光学系统的波前探测精度。 展开更多

关键词 液晶自适应光学系统 波前探测 倾斜镜控制 湍流倾斜校正 子空间辨识

在线阅读 下载PDF 职称材料

空间太阳望远镜中的轻量化铍镜研究 被引量：8

6

作者 宋立强 杨世模 陈志远 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期58-64,共7页

为提高空间太阳望远镜相关跟踪系统的动态性能,验证金属铍作为可见光波段反射镜材料的可行性与可靠性,对空间太阳望远镜相关跟踪器中的摆镜进行了研究,设计与研制了Φ84 mm轻量化铍镜。利用冲击研磨工艺得到铍粉,再通过热等静压工艺和... 为提高空间太阳望远镜相关跟踪系统的动态性能,验证金属铍作为可见光波段反射镜材料的可行性与可靠性,对空间太阳望远镜相关跟踪器中的摆镜进行了研究,设计与研制了Φ84 mm轻量化铍镜。利用冲击研磨工艺得到铍粉,再通过热等静压工艺和机械加工得到铍镜镜坯。使用化学镀镍工艺在镜坯基体上镀覆镍磷合金过渡层,再经过光学加工完成铍镜研制。镜面干涉检测后得到面形精度为RMS:0.012λ,PV:0.114λ,铍镜轻量化率为43.68%。检测结果满足空间太阳望远镜的技术要求。 展开更多

关键词 空间天文仪器 空间太阳望远镜 摆镜 铍镜 轻量化

在线阅读 下载PDF 职称材料

某空间望远镜相关跟踪系统摆镜随机振动分析 被引量：5

7

作者 王洪伟 阮萍 +1 位作者 徐广州 杨建峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3226-3229,共4页

介绍了基础激励下机构随机振动响应的理论与分析方法.利用有限元分析软件ANSYS建立了某空间望远镜相关跟踪系统摆镜的有限元模型,并进行了随机振动响应分析.通过分析考察了其承受动力学环境的能力.对计算结果进行了分析.指出了现有结构... 介绍了基础激励下机构随机振动响应的理论与分析方法.利用有限元分析软件ANSYS建立了某空间望远镜相关跟踪系统摆镜的有限元模型,并进行了随机振动响应分析.通过分析考察了其承受动力学环境的能力.对计算结果进行了分析.指出了现有结构中的薄弱环节,提出了改进方案,为摆镜的设计提供了重要参考依据. 展开更多

关键词 随机振动分析 摆镜 有限元

在线阅读 下载PDF 职称材料

自适应光学系统中倾斜镜的自适应逆控制 被引量：2

8

作者 王玉坤 胡立发 +2 位作者 王冲冲 王少鑫 宣丽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2203-2210,共8页

为了克服自适应光学系统中倾斜镜的迟滞响应,提高响应的线性度,改善倾斜镜的控制精度,研究了倾斜镜的迟滞非线性效应。提出了一个基于频率相关的Mutified-Prandtl-Ishlinskii(MPI)模型的补偿方法来在线自适应逆补偿倾斜镜的迟滞非线性... 为了克服自适应光学系统中倾斜镜的迟滞响应,提高响应的线性度,改善倾斜镜的控制精度,研究了倾斜镜的迟滞非线性效应。提出了一个基于频率相关的Mutified-Prandtl-Ishlinskii(MPI)模型的补偿方法来在线自适应逆补偿倾斜镜的迟滞非线性。结合反馈PID控制构成了自适应逆前馈复合控制方案,其中自适应逆前馈克服了由于频率等因素引起的迟滞曲线变化,反馈PID则改善了整体的控制性能。建立了倾斜镜二阶系统模型来估计倾斜镜系统的输出,解决了MPI模型参考信号的问题,避免了增加额外前馈传感器,保证了光能量的利用率。实验结果表明,倾斜镜系统15 Hz非线性迟滞率由原来的24.28%降为1.17%,线性度提高了约95%,控制精度较传统PID方法提高了约60%。该方法能够有效补偿倾斜镜的迟滞非线性,提高了自适应光学系统中倾斜镜的校正精度。 展开更多

关键词 自适应光学系统 倾斜镜 自适应逆控制 迟滞非线性 控制精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

空间太阳望远镜中铍摆镜的有限元分析与应用 被引量：3

9

作者 宋立强 杨世模 陈志远 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1704-1711,共8页

根据空间镜面材料选择原则进行了摆镜材料优选,研制了用于空间太阳望远镜相关跟踪器中的铍摆镜,建立了铍摆镜有限元模型并进行了力学分析。重点分析了铍摆镜在承受惯性载荷和温度载荷情况下的力学性能,对其在不同工况条件下的面形和内... 根据空间镜面材料选择原则进行了摆镜材料优选,研制了用于空间太阳望远镜相关跟踪器中的铍摆镜,建立了铍摆镜有限元模型并进行了力学分析。重点分析了铍摆镜在承受惯性载荷和温度载荷情况下的力学性能,对其在不同工况条件下的面形和内部应力的变化做了对比。最后,与同结构碳化硅材料摆镜在上述载荷情况下的力学性能进行类比分析,结果表明:铍摆镜受到惯性和温度载荷作用时引起镜体内部应力小于材料本身的屈服强度,力学性能优于碳化硅摆镜,其面形精度:RMS为2.18×10-6mm,PV为1.69×10-5mm,一阶谐振频率为1609 Hz。该摆镜结构设计合理,计算结果满足相关跟踪器使用要求,已经得到铍摆镜镜坯。 展开更多

关键词 空间太阳望远镜 相关跟踪器 摆镜 铍 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

多节点激光通信天线“一体式”SiC/Al轻量化摆镜 被引量：2

10

作者 李响 李小明 +3 位作者 张家齐 柳鸣 孟立新 张立中 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期204-210,共7页

为了降低多节点激光通信天线的工作包络尺寸、提高二维摆镜的运动控制精度,避免镜体材料与支撑材料性能差异引起的面形改变,提出了一种包含支撑结构的"一体式"轻量化摆镜。采用高体分SiC/Al作为材料,进行了摆镜以及支撑结构... 为了降低多节点激光通信天线的工作包络尺寸、提高二维摆镜的运动控制精度,避免镜体材料与支撑材料性能差异引起的面形改变,提出了一种包含支撑结构的"一体式"轻量化摆镜。采用高体分SiC/Al作为材料,进行了摆镜以及支撑结构的一体化设计,提高了摆镜面形的力、热稳定性,可直接连接转台俯仰轴座,使摆镜回转中心距镜面的距离缩短至20 mm。有限元分析表明,"一体式"摆镜基频为1 337 Hz,在(20±5)℃工作温度范围内,面形误差峰谷值(PV)优于0.121λ,面形误差均方根值(RMS)优于0.031λ。使用ZYGO干涉仪对摆镜的面形进行检测,结果表明在(20±5)℃温度范围内摆镜面形PV值优于0.163λ,RMS值优于0.029λ,满足激光通信天线对于摆镜面形λ/25(RMS)的指标要求。 展开更多

关键词 激光通信 光学天线 二维摆镜 一体化设计 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

恒星光干涉仪主动镜偏转角的检测 被引量：2

11

作者 陆艺 范伟军 孔明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1111-1115,共5页

采用激光干涉检测的方法,综合应用计算机控制、数字图像处理等技术对高精密仪器主动镜的偏转角进行了检测.设计了主动镜的光干涉CCD数字图像检测系统,推导出了干涉条纹与主动镜偏转角之间的对应数学关系式,对条纹图像进行了噪音分析和... 采用激光干涉检测的方法,综合应用计算机控制、数字图像处理等技术对高精密仪器主动镜的偏转角进行了检测.设计了主动镜的光干涉CCD数字图像检测系统,推导出了干涉条纹与主动镜偏转角之间的对应数学关系式,对条纹图像进行了噪音分析和相应的预处理,在干涉条纹细化的基础上对每条干涉条纹采用最小二乘法进行直线拟合,得到条纹间的间距以及条纹的方向角,最终检测出主动镜X轴方向的偏转分辨率为0″.113,最大偏转角为56″.872,Y轴方向的偏转分辨率为0″.112,最大偏转角为49″.835,完成了主动镜偏转角的检测. 展开更多

关键词 主动镜 偏转角 干涉条纹

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自适应遗传算法的摆镜动态优化设计 被引量：1

12

作者 王洪伟 阮萍 +1 位作者 徐广州 薛彬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期506-512,共7页

为了满足正弦摆动过程中较高面型精度,实现相关跟踪系统摆镜的高度轻量化设计,在直径110 mm圆平面反射镜的设计过程中引入了基于自适应遗传算法的摆镜结构优化。对背部粘结支撑点的大小进行了计算,同时对摆镜的有限元模型进行了轴对称... 为了满足正弦摆动过程中较高面型精度,实现相关跟踪系统摆镜的高度轻量化设计,在直径110 mm圆平面反射镜的设计过程中引入了基于自适应遗传算法的摆镜结构优化。对背部粘结支撑点的大小进行了计算,同时对摆镜的有限元模型进行了轴对称的简化,提高了优化过程中的效率。介绍了自适应遗传算法结构优化的原理及优越性,并提出了两种正弦振动过程中的面型求解方案。最后将自适应遗传算法的结果与传统算法进行了比较。结果证明,基于自适应遗传算法的摆镜动态参数优化方案正确可靠,具有较高的寻优能力,对类似工程结构参数优化具有一定的指导性与借鉴性。 展开更多

关键词 遗传算法 摆镜 动态优化 轻量化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于并行梯度下降算法模拟高功率固体激光装置的相干合成(英文) 被引量：2

13

作者 杨雨川 罗晖 +4 位作者 李富全 王逍 黄小军 冯斌 景峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期875-880,共6页

多路光的相干合成是高功率固体激光装置的关键技术之一。基于合成模型,对4组tilt/tip-piston镜采用并行梯度算法,通过模拟计算实现了光束间的位相锁定和相干合成。结果表明有限次算法迭代次数内,相干合成时远场焦斑10μm半径范围内的强... 多路光的相干合成是高功率固体激光装置的关键技术之一。基于合成模型,对4组tilt/tip-piston镜采用并行梯度算法,通过模拟计算实现了光束间的位相锁定和相干合成。结果表明有限次算法迭代次数内,相干合成时远场焦斑10μm半径范围内的强度比约为非相干合成时的4倍。基于高频响应驱动器和对应的高速控制算法将有可能实现高功率固体激光装置多路输出光束间的相干合成。 展开更多

关键词 相干合成 光学追迹 衍射计算 高功率固体激光 并行梯度下降算法 tilt/tip-piston镜

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于摆镜技术提高测距成功概率的方法研究 被引量：1

14

作者 李鹏飞 翟东升 +1 位作者 李祝莲 李语强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期206-213,共8页

深空激光测距受距离遥远、大气损耗等因素影响,地面站接收到的回波光子数非常稀少,因此,研究增加回波光子数的方法对提高系统测距成功概率具有重要的意义。文中在云南天文台1.2 m望远镜激光测距系统发射光路中增加摆镜,通过快速高精度... 深空激光测距受距离遥远、大气损耗等因素影响,地面站接收到的回波光子数非常稀少,因此,研究增加回波光子数的方法对提高系统测距成功概率具有重要的意义。文中在云南天文台1.2 m望远镜激光测距系统发射光路中增加摆镜,通过快速高精度控制激光光束传播方向的方法搜索回波光子数较多的指向位置。首先设计了摆镜扫描系统,然后对系统进行仿真分析,模拟系统出射光束偏转角度和能量分布随摆镜偏转角度的变化情况以及利用摆镜进行搜索的效果,最后对测距卫星进行实际观测试验。测量得到系统使用的二维摆镜的最小分辨率为0.2″,经激光发射系统扩束后,可以实现最小0.005″的搜索步长,控制频率在100 Hz以上。实际观测结果表明,使用摆镜提高回波率的方法是有效的,并且目标轨道高度越高效果越明显,因此可应用于深空目标激光测距系统。 展开更多

关键词 激光测距 摆镜 发射光路 目标搜索

在线阅读 下载PDF 职称材料

天文观测中快速倾斜镜控制系统的应用 被引量：1

15

作者 汪红熳 傅承毓 《光电工程》 CAS CSCD 1998年第A12期112-115,共4页

介绍了应用于天文观测中的快速倾斜镜控制系统的结构及其 PI控制算法、剔野值与滤波算法的设计 ,给出了在天文观测中的试验结果。

关键词 倾斜镜 天文观测 控制系统 控制算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

振镜冲击谱分析 被引量：3

16

作者 赵源 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期179-182,共4页

高精度光束扫描、对准和跟踪是精密测控领域中的关键技术。基于SiC材料设计了出轻量化振镜。介绍了有限元分析中基于大质量法的冲击响应谱分析的理论与分析方法。在指定的冲击环境下,采用PATRAN作为前处理器对摆镜进行建模,用NASTRAN为... 高精度光束扫描、对准和跟踪是精密测控领域中的关键技术。基于SiC材料设计了出轻量化振镜。介绍了有限元分析中基于大质量法的冲击响应谱分析的理论与分析方法。在指定的冲击环境下,采用PATRAN作为前处理器对摆镜进行建模,用NASTRAN为求解器进行冲击谱分析求解。指出了模态的参与因子,得出了冲击响应谱分析的位移、加速度和应力的峰值响应。计算表明系统满足所在冲击环境条件下的动力学环境要求,为摆镜的设计提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 有限元分析 冲击谱 相关跟踪 摆镜

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于扰动观测器的倾斜镜滑模控制 被引量：2

17

作者 赵德春 宋延嵩 +2 位作者 刘洋 董岩 张柏硕 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期296-306,共11页

为解决在外部扰动情况下自适应光学中倾斜镜的控制问题,提出了一种基于扰动观测器的滑模控制方法来抑制结构振动。在倾斜镜控制系统中,将新的扰动观测器加入到传统滑模控制方法中,设计新的滑模控制率来抑制抖振。改进后的扰动观测器不... 为解决在外部扰动情况下自适应光学中倾斜镜的控制问题,提出了一种基于扰动观测器的滑模控制方法来抑制结构振动。在倾斜镜控制系统中,将新的扰动观测器加入到传统滑模控制方法中,设计新的滑模控制率来抑制抖振。改进后的扰动观测器不受精确模型的限制,仿真结果证明了该方法能够比较准确的跟踪系统状态,抑制扰动效果明显,降低了系统误差,输出曲线更接近给定的输入信号。实验结果表明,所设计的方法与传统滑模控制方法相比,方位轴控制误差由1.637μrad降低到1.083μrad,精度提高约51.2%,俯仰轴控制误差由1.966μrad降低到1.614μrad,精度提高约21.8%。该方法可大幅削弱由滑模控制方法造成的抖振及外部扰动,提高倾斜镜控制系统的稳定性。 展开更多

关键词 自适应光学 倾斜镜 滑模控制 扰动观测器 抖振

在线阅读 下载PDF 职称材料

摆镜式激光通信终端光束指向与粗跟踪特性 被引量：5

18

作者 陈祥 呼新荣 +4 位作者 张建华 李帅 薛婧婧 任斌 靳一 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期472-481,共10页

基于两正交旋转轴的单平面镜(摆镜式)激光通信终端的粗跟踪问题,提出了一种求解光束指向的法矢量求解算法,给出了该类型通信终端的粗跟踪算法。采用矢量反射定律和矩阵旋转变换规律,理论推导了摆镜的光束指向模型和跟踪模型,对比分析了... 基于两正交旋转轴的单平面镜(摆镜式)激光通信终端的粗跟踪问题,提出了一种求解光束指向的法矢量求解算法,给出了该类型通信终端的粗跟踪算法。采用矢量反射定律和矩阵旋转变换规律,理论推导了摆镜的光束指向模型和跟踪模型,对比分析了不同安装方式对光束指向和畸变的影响,并对模型分别进行了建模仿真和实验研究。结果表明:光束传输模型和粗跟踪模型的精度优于3μrad,所研制的摆镜式激光终端粗跟踪精度,最大误差优于15.5μrad (3σ),均方根误差优于10.5μrad,满足激光通信终端对高精度粗跟踪的技术要求。该研究工作对摆镜式扫描系统的光束指向分析和激光终端粗跟踪具有借鉴意义。 展开更多

关键词 自由空间光通信 激光通信终端 跟踪模型 摆镜 瞄准、捕获、跟踪系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

拼接式望远镜主镜衍射效应研究 被引量：3

19

作者 张龙 王孝坤 +1 位作者 程强 胡海翔 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期447-454,共8页

拼接式主镜的设计使超大口径望远镜的构想成为现实。为了研究拼接式望远镜的成像性能,精确分析和量化了拼接式主镜构型、平移误差、倾斜误差对衍射效应的影响,从拼接式光学系统的成像原理出发,基于齐次坐标变换建立了拼接式主镜的光瞳模... 拼接式主镜的设计使超大口径望远镜的构想成为现实。为了研究拼接式望远镜的成像性能,精确分析和量化了拼接式主镜构型、平移误差、倾斜误差对衍射效应的影响,从拼接式光学系统的成像原理出发,基于齐次坐标变换建立了拼接式主镜的光瞳模型,并仿真分析了拼接主镜构型对衍射效应的影响。分析结果表明:对于不同构型的拼接主镜,其衍射效应受拼接主镜的填充因子和孔径间隔共同影响,填充因子越高,孔径间隔越小,系统成像质量越好。以典型的拼接主镜构型为例,分别仿真分析了单个子镜平移误差、倾斜误差和拼接主镜整体平移误差、倾斜误差对衍射效应的影响。分析结果表明:对于单个子镜,平移误差对远场衍射的影响具有周期性;对于拼接主镜整体,当子镜piston误差的均方根值小于0.039λ时,斯特列尔比大于0.95;当子镜tiptilt误差的均方根值小于0.036λ时,斯特列尔比大于0.95。分析结果为拼接式望远镜的成像性能分析、主镜的构型设计、平移误差和倾斜误差的检测与调整等提供了依据。 展开更多

关键词 拼接式望远镜 衍射效应 主镜构型 piston误差 tip-tilt误差

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有延迟特性的倾斜镜系统中速度-位置控制方法 被引量：4

20

作者 阮勇 徐田荣 +1 位作者 杨涛 唐涛 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期47-53,共7页

在基于图像传感器的倾斜镜控制系统中,由于传感器采样频率和系统延时的影响,限制了系统的闭环性能和控制带宽。在有限带宽的条件下,本文提出利用光栅尺测量位置,差分得到速度,实现基于图像传感器系统的速度-位置反馈控制,从而提升倾斜... 在基于图像传感器的倾斜镜控制系统中,由于传感器采样频率和系统延时的影响,限制了系统的闭环性能和控制带宽。在有限带宽的条件下,本文提出利用光栅尺测量位置,差分得到速度,实现基于图像传感器系统的速度-位置反馈控制,从而提升倾斜镜控制系统的误差抑制能力。速度反馈环节的引入,使控制系统呈微分特性,当速度反馈闭环完成后,图像位置回路具有积分特性,此时使用PI控制器稳定系统,从而使得系统从零型上升为二型系统,提升系统的误差抑制能力。仿真和实验都证明这种方法可以有效地提高跟踪控制系统的闭环性能。 展开更多

关键词 倾斜镜 光栅尺 图像传感器 时延 速度-位置控制 误差抑制

在线阅读 下载PDF 职称材料