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液晶自适应光学系统中倾斜镜的建模与控制 被引量:10
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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
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液晶自适应光学系统中控制矩阵的精确测量 被引量:3
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作者 刘超 孔宁宁 +1 位作者 胡立发 宣丽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2899-2905,共7页
为了提高自适应光学系统的校正精度,提出了一种新的通过改变测量响应矩阵时的调制波长来准确计算控制矩阵的方法。首先,测量去除平移项的前35项Zernike模式在不同调制波长下的实际光波位相调制曲线。然后,对每个调制波长,依次计算相对... 为了提高自适应光学系统的校正精度,提出了一种新的通过改变测量响应矩阵时的调制波长来准确计算控制矩阵的方法。首先,测量去除平移项的前35项Zernike模式在不同调制波长下的实际光波位相调制曲线。然后,对每个调制波长,依次计算相对于原点的位相调制曲线,最终找到一个与实际光波位相调制曲线斜率相差最小的位相调制曲线。其所对应的调制波长,就是测量响应矩阵时,在相应的Zernike模式下应该施加在液晶波前校正器上的调制波长。这样,对于35个Zernike模式,便可以找到35个调制波长。最后,对每个Zernike模式,即响应矩阵的每一列对相应的调制波长进行归一化,最终得到准确的控制矩阵。实验表明,采用此方法液晶自适应光学系统的校正精度由73%提高到了95%以上,校正误差为常规方法的1/5,且此比例与系统的最大畸变补偿位相的大小无关。结果表明此方法极大地提高了液晶自适应光学系统的校正精度。 展开更多
关键词 液晶自适应光学系统 响应矩阵 控制矩阵 校正精度
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