导读:本文包含了摆镜控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:差分吸收光谱仪,扫描摆镜,回程误差,步距精度
摆镜控制论文文献综述
鲁月林,王煜,司福祺,薛辉,陈军[1]（2019）在《星载差分吸收光谱仪摆镜控制系统设计》一文中研究指出针对差分吸收光谱仪搭载于地球同步轨道卫星时对地成像的要求,设计了一种扫描摆镜转动控制系统。从摆镜控制结构设计、控制电路设计两个方面阐述了摆镜系统的方案。摆镜系统受载荷主控器控制,接收控制指令并回传当前摆镜位置状态,通过LMD18200驱动芯片进行功率输出,由步进电机和谐波减速器构成的驱动器驱动摆镜转动,编码器读取摆镜角度信息。给出了PWM(Pulse Width Modulation)波占空比的测定办法,并提出通过回转到成像起始点之前的方式,消除回程误差对成像区域步距不确定性的影响。实验结果表明该系统的步距角均值偏差小于1″,最大偏差小于5″,标准偏差小于2″。该光谱仪摆镜控制系统满足步距精度指标要求。(本文来源于《光学精密工程》期刊2019年03期）
张泉,尹达一,魏传新[2]（2019）在《大口径压电快摆镜机构迟滞非线性补偿与控制》一文中研究指出为了提高空间天文望远镜精密稳像系统中大口径压电快摆镜机构(Fast Steering Mirror,FSM)的控制精度,采用迟滞前馈补偿和最优PID控制算法相结合的复合控制策略。针对基于广义Play算子的Prandtl-Ishlinskii (PI)模型可逆性受约束条件限制以及求逆过程中模型参数估计误差累加的问题,提出了一种基于广义Stop算子的PI逆模型进行压电执行器(Piezoelectric Actuator, PZT)迟滞补偿。针对逆迟滞模型的不确定性和直接前馈控制抗干扰能力差的问题,在控制系统中加入最优PID闭环控制器。采用自适应差分进化算法(Adaptive Differential Evolution, ADE)对迟滞逆模型参数和PID控制器参数进行寻优并引入混沌搜索机制来提高ADE算法的性能。实验结果表明:与传统PI模型解析求逆方法相比,基于广义Stop算子的PI逆模型能够更好描述逆迟滞曲线,拟合频率为1 Hz的迟滞曲线,拟合精度提高78.04%;实时跟踪频率分别为1、10、20 Hz的大口径快摆机构目标摆动位移,复合控制策略的跟踪精度相比于直接前馈控制分别提高了38.56%,22.92%和13.5%。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年02期）
黄宣淋,陈思思,黄永梅,唐涛[3]（2018）在《旋转音圈电机驱动的摆镜控制系统设计》一文中研究指出在光通信领域中旋转音圈电机作为二维摆镜的执行机构能为更大的负载提供足够的力矩。控制结构在增加速度内环后给系统带来了更高的扰动抑制能力,提高了系统的刚度,从而提高了控制系统的带宽。通过对传递函数的辨识,对速度位置双环进行了控制器设计,使得方位、俯仰双轴的控制带宽达到系统的性能要求,双轴的控制带宽在12 Hz和20 Hz左右。分析摆镜的结构并进行了位置误差跟踪实验,实时目标跟踪实验。实验表明在单传感器与电视闭环的控制结构下,采用旋转音圈电机作为系统的执行器,系统的跟踪误差<1.5′,实现高精度跟踪。(本文来源于《国外电子测量技术》期刊2018年01期）
张东岳[4]（2016）在《压电陶瓷偏摆镜控制单元的研究》一文中研究指出为了实现不同波长激光的同轴合束,每台激光器都配备有可以承载合束镜片的两维压电陶瓷偏摆台。压电陶瓷具有结构尺寸小、控制精度高等优势,广泛的应用在微定位领域。但由于压电陶瓷具有迟滞性和蠕变性等一些非线性特性,从而给压电陶瓷的精密控制增加了难度,严重的甚至使系统变得不可控制。通过对压电偏摆镜的迟滞模型以及控制算法进行研究,可以实现偏摆镜的精密控制,从而满足控制系统的要求。在工程项目指标要求中,压电偏摆镜绕相互垂直两个轴转动的最大行程范围为±1mrad,定位精度优于5μrad。本文通过对压电陶瓷的迟滞特性、蠕变特性和温度特性等非线性特性进行理论研究,分析了压电陶瓷的微观极化机理。并对压电偏摆台机械结构,包括内部的制动器和精密偏转机构以及压电偏摆台的电气连接结构和所选用的信号采集传感器进行了理论分析。阐述了驱动控制系统中各个电路模块的设计原理,其中包括控制模块、驱动模块和检测模块。控制模块主要包括主控芯片DSP、串并转换接口FPGA、数模转换芯片D/A和A/D及其外围电路,用来实现控制算法、产生控制信号;驱动模块采用误差放大式驱动模式,利用高压功率运算放大器将控制模块输出的电压信号进行放大,驱动偏摆台转动;检测模块采用两级运算放大结构,将传感器采集的压电陶瓷的微形变信号进行放大,反馈给控制模块。然后对驱动控制系统硬件电路的线性度、输出稳定性和零点重复性进行检测。通过设计压电偏摆镜控制驱动硬件平台并对偏摆台建立了PI迟滞模型及参数辨识,求解PI迟滞逆模型及其参数并设计前馈控制器对压电陶瓷执行器进行前馈控制,再通过引入PID反馈控制环节可以实现对压电偏摆镜的复合精密控制,进一步提高控制精度。实验结果表明,复合控制的最大定位误差为2.2μrad,符合系统要求。本文的研究工作有助于实现偏摆镜中压电陶瓷的精密控制,对压电陶瓷两维偏摆镜的广泛应用具有一定的理论和实际价值。(本文来源于《中国科学院长春光学精密机械与物理研究所》期刊2016-10-01）
李玉艳,柳光乾[5]（2016）在《摆镜图像稳定控制系统在NVST中的应用研究》一文中研究指出由于1 m太阳望远镜采用圆顶移开并远离望远镜的敞开式观测模式,使得望远镜跟踪系统受风的影响较大,表现为观测时图像随风出现较大幅度的低频抖动。为解决这一问题,首先根据望远镜现有的光学系统和风载影响下焦面图像抖动的特点,在氧化钛高分辨率成像通道中设计了基于二维摆镜的图像稳定系统。然后根据二维摆镜系统的实测特性,建立系统的传递函数,设计控制器。深入的数值模拟分析和实验表明,在五到六级风作用的情况下,摆镜图像稳定系统工作在25 Hz就能将1 m太阳望远镜焦面图像抖动的均方根值控制在0.5″以内,表明二维摆镜的图像稳定系统可以稳定望远镜由随机风载引起的图像抖动。(本文来源于《天文研究与技术》期刊2016年01期）
李玉艳[6]（2015）在《摆镜在NVST图像稳定控制系统中的应用研究》一文中研究指出一米红外太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope,简称NVST)安放在云南澄江抚仙湖东北岸,主要是对太阳进行高分辨率的成像和光谱观测。为了保证观测时良好的圆顶视宁度,采用了圆顶移开并远离望远镜的敞开式观测模式,加上望远镜本身的结构特点以及该台址常年平均风速较大,使得该望远镜跟踪系统受随机风载的干扰较大。表现为NVST在观测的过程中,太阳像会随风出现较大幅度的低频抖动,严重影响终端光谱仪等系统的观测。为了解决这一问题,本论文开展了基于二维摆镜的图像稳定控制系统的相关研究工作。论文首先在第二章分析了在随机风载影响下光电导行系统和TiO高分辨率成像系统图像在随机风载下图像抖动的特点,并提出了两种稳定随机风载引起图像抖动的方案。第叁章介绍了控制系统的主要硬件参数,并对摆镜及其驱动控制器的核心器件进行了性能测试分析。然后根据摆镜的性能测试结果,在第四章中对摆镜图像稳定控制系统建立了传递函数模型,并对提出的两种控制方案分别进行了数值模拟分析。对比分析了两种方案下的数值模拟的结果,并在论文的第五章重点实验分析了摆镜图像稳定闭环控制系统稳定随机风载引起的图像抖动性能。论文以深入的数值模拟分析和部分实验分析表明,在5到6级风作用的情况下,摆镜图像稳定闭环控制系统工作在25Hz就能将一米红外太阳望远镜焦面图像抖动的RMS值控制在0.5角秒以内,从而表明二维摆镜的图像稳定闭环控制系统是可以稳定该望远镜由随机风载引起的图像抖动的。(本文来源于《中国科学院研究生院(云南天文台)》期刊2015-04-01）
毛博年,孟新,卞春江,高东,张磊[7]（2015）在《二维耦合光学摆镜伺服控制系统》一文中研究指出二维耦合光学摆镜是扫描式星载红外光学系统的关键运动部件,其运动特性对伺服系统提出了高精度位置控制与运动解耦的特殊要求。在建模与仿真分析的基础上,提出了一种新的耦合偏移补偿与分割步进的解耦策略,采用位置环与速度环双闭环的PID控制算法,使用有限转角力矩电机和高精度旋转变压器作为执行与测量元件,以DSP为核心构建了二维耦合光学摆镜伺服控制系统。实验结果表明:该方法设计的控制系统二维运动解耦正确,控制精度高,响应时间短,动态特性好且超调小,可广泛应用于高精度摆动扫描控制系统的研究领域,具有很好的工程应用前景。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2015年02期）
赵广义[8]（2014）在《压电陶瓷驱动精密摆镜控制系统的研究》一文中研究指出为实现多波长激光的同轴合束，要求两维摆镜的偏转角度在一个毫弧度内。由于摆镜系统的精度要求很高，而压电陶瓷的迟滞、蠕变等特性会影响系统的控制精度，所以本文从压电陶瓷的特性和控制的角度出发，对压电陶瓷建立数学模型，在两维摆镜动态迟滞逆模型的基础上提出前馈PID控制算法，从而建立高精度的两维摆镜驱动控制系统。论文主要包括以下3部分内容:1、两维摆镜驱动控制系统硬件电路的设计，控制器以TMS320F28335作为主处理器，并完成外围电路的设计；驱动电路采用高压功率放大式，完成驱动放大电路的设计，对输入电压进行10倍的放大。2、研究了压电陶瓷迟滞、蠕变等特性和两维摆镜的动态特性，建立两维摆镜的动态迟滞逆模型，设计前馈PID控制算法。该方案的核心思想是：根据两维摆镜的动态迟滞逆模型设计前馈控制环节；在此基础上进行反馈控制器的设计，利用PID控制算法实现两维摆镜的闭环控制。3、最后，对设计的两维摆镜驱动控制系统进行了性能测试实验。在开环的条件下，测试驱动控制系统电路的线性度、输出稳定性、正弦动态响应等性能指标；在闭环的条件下，测试系统的输出精度、重复精度、动态迟滞特性。实验结果表明，所设计的压电陶瓷驱动两维摆镜控制系统具有较好的静态偏转输出特性和动态跟踪特性。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2014-10-01）
史少龙,尹达一,龚惠兴[9]（2014）在《大口径快摆镜机构系统辨识及控制参数优化》一文中研究指出为了满足光学精密工程中光束方向控制执行机构-大口径快摆镜机构(LAFSM)高精度的控制要求,对LAFSM结构特性、系统辨识方法以及其实验平台构建、控制器参数优化等进行了研究。首先详细分析了LAFSM系统组成、结构及电学特性,推导出系统模型的结构类型,建立了LAFSM系统辨识方法,搭建了实验平台。此方法剔除了数据采集系统本身对系统辨识的影响,有效减弱了背景噪声的干扰,得出了精确的系统数学模型,在小于40 Hz范围内,幅频特性误差小于0.8 dB,相频误差小于1°。根据精确的数学模型设计了PID控制器,采用广义Hermite-Biehler定理计算出使LAFSM闭环系统稳定的比例、积分、微分系数的取值范围,运用遗传算法对PID参数进行整定和优化,消除系统的振动、超调及稳态误差,使响应时间控制在0.2 s以内,系统稳态误差为0。实验和仿真证明,本系统辨识方法可靠可行,精度高;控制器参数优化方法快速高效,控制效果良好。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2014年02期）
赵艳彬,许域菲,廖鹤,刘磊[10]（2014）在《压电偏摆镜快速精确控制研究》一文中研究指出研究压电偏摆镜的快速精确控制系统.采用压电偏摆镜、电压放大器、位移传感器和实时控制系统AD5435搭建了闭环控制跟踪系统,根据压电系统动力学特性设计前馈-反馈复合控制器,采用闭环控制实验验证了压电偏摆镜的快速跟踪能力,对50 Hz谐波和叁角波跟踪时,相对均方根误差小于3.6%.提出的压电偏摆镜精确跟踪控制设计方法可以应用在星载光机系统的精确扫描和抖振抑制等领域.(本文来源于《空间控制技术与应用》期刊2014年02期）
摆镜控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了提高空间天文望远镜精密稳像系统中大口径压电快摆镜机构(Fast Steering Mirror,FSM)的控制精度,采用迟滞前馈补偿和最优PID控制算法相结合的复合控制策略。针对基于广义Play算子的Prandtl-Ishlinskii (PI)模型可逆性受约束条件限制以及求逆过程中模型参数估计误差累加的问题,提出了一种基于广义Stop算子的PI逆模型进行压电执行器(Piezoelectric Actuator, PZT)迟滞补偿。针对逆迟滞模型的不确定性和直接前馈控制抗干扰能力差的问题,在控制系统中加入最优PID闭环控制器。采用自适应差分进化算法(Adaptive Differential Evolution, ADE)对迟滞逆模型参数和PID控制器参数进行寻优并引入混沌搜索机制来提高ADE算法的性能。实验结果表明:与传统PI模型解析求逆方法相比,基于广义Stop算子的PI逆模型能够更好描述逆迟滞曲线,拟合频率为1 Hz的迟滞曲线,拟合精度提高78.04%;实时跟踪频率分别为1、10、20 Hz的大口径快摆机构目标摆动位移,复合控制策略的跟踪精度相比于直接前馈控制分别提高了38.56%,22.92%和13.5%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
摆镜控制论文参考文献
[1].鲁月林,王煜,司福祺,薛辉,陈军.星载差分吸收光谱仪摆镜控制系统设计[J].光学精密工程.2019
[2].张泉,尹达一,魏传新.大口径压电快摆镜机构迟滞非线性补偿与控制[J].红外与激光工程.2019
[3].黄宣淋,陈思思,黄永梅,唐涛.旋转音圈电机驱动的摆镜控制系统设计[J].国外电子测量技术.2018
[4].张东岳.压电陶瓷偏摆镜控制单元的研究[D].中国科学院长春光学精密机械与物理研究所.2016
[5].李玉艳,柳光乾.摆镜图像稳定控制系统在NVST中的应用研究[J].天文研究与技术.2016
[6].李玉艳.摆镜在NVST图像稳定控制系统中的应用研究[D].中国科学院研究生院(云南天文台).2015
[7].毛博年,孟新,卞春江,高东,张磊.二维耦合光学摆镜伺服控制系统[J].红外与激光工程.2015
[8].赵广义.压电陶瓷驱动精密摆镜控制系统的研究[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2014
[9].史少龙,尹达一,龚惠兴.大口径快摆镜机构系统辨识及控制参数优化[J].中国惯性技术学报.2014
[10].赵艳彬,许域菲,廖鹤,刘磊.压电偏摆镜快速精确控制研究[J].空间控制技术与应用.2014