압전 빠른 조향 미러(Piezoelectric Fast Steering Mirror, PFSM)의 고유한 히스테리시스 특성은 정밀 위치 결정 시스템에서의 제어 정밀도를 심각하게 제한합니다. 이를 위해 시간 복잡도, 역산 필수 조건 및 오차 원인의 세 가지 핵심 차원에서 일반적인 봉 함수들의 성능 차이를 체계적으로 비교하고, 비대칭 선형 봉 함수를 종합적으로 선택하여 비대칭 선형 봉 함수 기반의 비율 종속 일반화 Prandtl-Ishlinskii 모델(Rate-Dependent Generalized Prandtl-Ishlinskii Model with Asymmetric Linear Envelope Function, LRGPI)을 채택했습니다. 히스테리시스의 비율 종속 문제를 해결하기 위해 미분항을 도입하여 모델의 적용 주파수 범위를 확장했습니다. 이후 LRGPI 역모델 전진 피드포워드를 구성하여 히스테리시스 보상의 효과를 비교 검증했습니다. 마지막으로 역모델 전진 피드포워드를 기반으로 한 복합 제어 방법을 설계하여 외부 간섭의 영향을 억제했습니다. 시뮬레이션 실험 결과, LRGPI 역모델 전진 피드포워드 제어는 tanh 봉 함수 기반 비율 종속 일반화 PI 모델(TRGPI) 역모델 및 삼차 항 봉 함수 기반 비율 종속 일반화 PI 모델(CRGPI) 역모델 대비 히스테리시스 보상의 대역폭을 각각 5.78% 및 28.69% 향상시켰습니다. 역모델 전진 피드포워드 기반 보상 비교 실험은 RMSE가 PI 역모델, TRGPI 및 CRGPI 역모델 대비 각각 62.7%, 23.2%, 26.4% 감소하여 LRGPI 모델이 PFSM의 히스테리시스 동작 해결에 대해 탁월한 우수성과 안정성을 갖는다는 것을 충분히 입증했습니다.

압전 빠른 조향 미러; 히스테리시스 특성; 비율 종속; 비대칭 봉 함수; 일반화 Prandtl-Ishlinskii 모델; 역보상; 복합 제어