摘要
보이스 코일 액추에이터-고속 조향 미러(VCA-FSM)는 성간 레이저 통신에서 중요한 서보 메커니즘입니다. 이는 보이스 코일 모터에 의해 구동되며, FSM 내부의 유연한 지지 구조와 축 간 상대 운동으로 인해 시스템에 복잡한 결합 특성이 존재하여 시스템 제어 성능이 저하됩니다. 이 문제에 대해 본 논문은 모델 식별 기반 이축 루프 형성 <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><msub><mrow><mi>H</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">∞</mi></mrow></msub></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/08DCCF23-9F47-4432-8790-34D3A1EFF201-M001.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/08DCCF23-9F47-4432-8790-34D3A1EFF201-M001c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula> 디커플링 제어 방법을 제안합니다. 먼저, 자극 및 응답 데이터를 기반으로 시스템 임펄스 응답 시퀀스를 구하고, 행켈 행렬을 구성하여 시스템 식별을 수행합니다. 둘째, 시스템의 결합 특성을 고려하여 지정 모델 기반 이축 루프 형성 <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M2"><msub><mrow><mi>H</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">∞</mi></mrow></msub></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/08DCCF23-9F47-4432-8790-34D3A1EFF201-M002.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/08DCCF23-9F47-4432-8790-34D3A1EFF201-M002c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula> 강인 제어기의 설계를 수행합니다. 마지막으로 VCA-FSM 서보 제어 실험 플랫폼을 기반으로 사각파 및 사인 스윕 실험을 수행하였습니다. 실험 결과에 따르면, LQG 및 LQR 제어에 비해 본 논문에서 제안한 이축 루프 형성 <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M3"><msub><mrow><mi mathvariant="bold-italic">H</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">∞</mi></mrow></msub></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/08DCCF23-9F47-4432-8790-34D3A1EFF201-M003.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/08DCCF23-9F47-4432-8790-34D3A1EFF201-M003c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula> 강인 제어는 시스템 X, Y축 추적 폐루프 대역폭을 각각 54.3 Hz와 54.8 Hz만큼 최대 향상시켜 시스템의 결합 특성을 현저히 감소시켰습니다. 본 논문에서 제안한 제어 방법은 VCA-FSM 서보 시스템의 성능을 충분히 향상시켜 이축 VCA-FSM의 고성능 디커플링 제어를 실현하였습니다.
关键词
보이스 코일 모터 고속 미러; 이축 결합; 시스템 식별; H∞ 강인 제어
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