Zur Verbesserung der Dynamik-Zielverfolgungsleistung eines optischen Systems basierend auf einem piezoelektrischen schnellen Spiegel wurde die Auswirkung des Hysterese-Nichtlinearitätseffekts und dessen Kompensationsmethoden untersucht. Zunächst wurde basierend auf dem Prandtl-Ishlinskii (P-I) Modell ein hystereseratenabhängiges Modell erstellt, das das P-I Modell und das Auto-regressive Exogenous (ARX) Modell kombiniert. Anschließend wurde ein auf dem P-I ratenabhängigen Modell basierender zusammengesetzter Steuerungskompensationsalgorithmus vorgeschlagen. Schließlich wurde eine experimentelle Plattform basierend auf dem piezoelektrischen schnellen Spiegel aufgebaut, um das Hystereseverhalten der Piezokeramik zu modellieren. Ein Feedforward-Regler wurde basierend auf dem inversen Modell entworfen und die Optimierung des dynamischen Zielverfolgungssystems durch die Hysteresekompensationsmethode überprüft. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass das P-I ratenabhängige Modell für dynamische Zielverfolgungssysteme geeignet ist. Nach Anwendung des zusammengesetzten Kompensationsalgorithmus stieg die Fehlerunterdrückbandbreite des dynamischen Zielverfolgungssystems um 26 Hz, was die Fehlerunterdrückungsfähigkeit des Systems effektiv verbessert.

Piezokeramik;schneller Spiegel;Hystereseeffekt;zusammengesetzte Steuerung;Zielverfolgung;P-I Modell;ratenabhängiges Modell