우주 천문 망원경의 저주파수대 시선축 교란 보상 문제를 해결하기 위해 능동 광학 기술 기반의 적응형 정밀 영상 안정화 폐쇄 루프 제어 방법을 제안하였다. 본 방법은 정밀 가이드 센서(Fine Guide Sensor, FGS)를 고정밀 시선축 교란 검출기로 사용하고, 4점 지지 압전 구동 대구경 빠른 조향 거울 메커니즘(Fast Steering Mirror, FSM)을 시선축 교란 보상기로 활용한다. 우선 위치형 PID 제어기에 적분 요소를 직렬 연결하여 정밀 영상 안정화 폐쇄 루프 제어를 수행하며, FGS가 검출한 2차원 시선축 교란을 보상하기 위한 FSM의 2차원 조향 각도를 얻고, 이를 구동 구조에 따라 각 지지점의 압전 세라믹 액추에이터(Piezoelectric actuators, PZT)의 신축량으로 변환한다. 다음으로 일반화된 Bouc-Wen 역모델 기반의 압전 동적 히스테리시스 전방 보상 방법을 이용하여 압전 세라믹 액추에이터의 고정밀 위치 제어를 수행한다. 마지막으로 감독된 Hebb 학습 규칙에 따라 자가 학습 및 적응 능력을 가진 단일 뉴런을 이용해 PID 제어기의 매개변수를 조정하여 최적의 제어기 매개변수를 얻는다. 실험 결과 제안한 제어 방법이 우주 천문 망원경의 시선축 편차를 효과적으로 보상할 수 있으며, 정밀 가이드 센서의 X 방향 및 Y 방향 별 점 중심 위치 편차 전력 스펙트럼 밀도를 0~6 Hz 대역에서 각각 98.54% 및 98.62% 억제함을 보였다.

우주 천문 망원경;정밀 영상 안정화;정밀 가이드 센서;대구경 빠른 조향 거울 메커니즘;히스테리시스 보상;단일 뉴런 적응형 PID 제어