地上大口径望遠鏡の動的目標追跡における圧電式高速反射鏡のヒステリシス効果補償

LIU Yongkai ,  

LÜ Furui ,  

GAO Shijie ,  

DENG Yongting ,  

WU Hao ,  

摘要

圧電式高速反射鏡を用いた光学システムの動的目標追跡性能向上のために、ヒステリシス非線形効果の影響およびその補償方法について研究した。まず、Prandtl-Ishlinskii(P-I)モデルに基づき、P-Iモデルと自己回帰外生モデル(Auto-regressive Exogenous Model、ARX)を直列に接続した速度依存性ヒステリシスモデルを構築した。次に、P-Iに基づく速度依存モデル複合制御補償アルゴリズムを提案した。最後に、圧電式高速反射鏡を用いた実験プラットフォームを構築し、圧電セラミックスのヒステリシス効果のモデル識別を行い、その逆モデルに基づくフィードフォワード制御器を設計したとともに、ヒステリシス補償法が動的目標追跡システムの最適化に与える影響を検証した。実験結果は、P-Iに基づく速度依存モデルが動的目標追跡システムに適しており、複合制御補償アルゴリズムの採用により、動的目標追跡システムの誤差抑制帯域幅が26 Hz向上し、動的目標追跡システムの誤差抑制能力が効果的に向上したことを示している。

关键词

圧電セラミックス;高速反射鏡;ヒステリシス効果;複合制御;目標追跡;P-Iモデル;速度依存モデル

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