Pour répondre aux besoins techniques d’alignement et de suivi haute précision dans les communications laser en environnement complexe, cet article propose la conception d’un algorithme de contrôle pour un miroir réfléchissant rapide actionné par céramique piézoélectrique (Fast Steering Mirror, FSM) afin d’améliorer les performances de suivi et l’adaptabilité à différents environnements de travail. Tout d’abord, un modèle mathématique non linéaire de l’actionneur piézoélectrique a été établi sur la base de la structure de Hammerstein; le modèle de Prandtl-Ishlinskii a été utilisé pour modéliser l’hystérésis statique, et une méthode géométrique a permis d’obtenir le modèle inverse en tant que commande anticipative pour la linéarisation du système. Ensuite, un contrôle combinant un réseau de neurones à base radiale (Radial Basis Function, RBF) et un contrôle à glissement a été conçu pour le système linéarisé. Le réseau RBF approxime les paramètres de la partie non modélisée non linéaire dans la loi de contrôle glissant terminal rapide nonsingulier, améliorant ainsi la robustesse tout en garantissant la précision du suivi. Enfin, des expérimentations sur une plateforme servo ont validé la méthode; les résultats montrent que l’algorithme de contrôle proposé suit efficacement une trajectoire de fréquence composite, réalise une réponse rapide et précise, avec une erreur quadratique moyenne inférieure à 2,7 μrad. Il compense les dynamiques non modélisées du système. Avec un désaccord de modèle de 10 %, le suivi d’un signal sinusoïdal de 50 Hz présente une erreur quadratique moyenne inférieure à 7,3 μrad, soit une amélioration d’environ 40,16 % par rapport au contrôle glissant terminal rapide nonsingulier et d’environ 75,9 % par rapport au contrôle auto-adaptatif, permettant de gérer efficacement les perturbations paramétriques.
关键词
communication laser;actionnement piézoélectrique;miroir réfléchissant rapide;réseau de neurones à base radiale;commande glissante