압전 빠른 스티어링 미러(Fast Steering Mirror, FSM)의 추적 성능 및 내란성 향상을 위해 본 논문에서는 μ 종합 최적화 기반의 고이득 루프 셰이핑(μ-synthesis-Optimized High-Gain Loop Shaping, Oμ-HGLS) 방법을 제안한다. 먼저, 히스테리시스 역보상을 바탕으로 압전 빠른 스티어링 미러의 동적 특성을 식별하고 모델링 오차를 모델 불확실성으로 간주한다. 이후 μ 종합 방법을 이용해 필터 Q의 강인성 성능을 최적화하며, 모델 불확실성을 고려하여 루프 이득을 향상시킴으로써 시스템 강인 안정성을 보장하는 동시에 추적 및 내란 성능을 개선한다. 마지막으로, 압전 빠른 스티어링 미러에서 비교 실험을 수행하여 제안한 Oμ-HGLS 방법의 유효성을 검증하였다. 실험 결과, 100Hz 사인 궤적 추적 시 Oμ-HGLS 방법이 기존 HGLS 방법에 비해 평균 제곱근 오차를 약 53.4% 감소시키고, H∞ 최적화 고이득 루프 셰이핑(H∞-Optimized High-Gain Loop Shaping, Oh-HGLS) 방법에 비해 약 18.7% 감소시켰다. 단일 주파수 교란에서 Oμ-HGLS 방법은 HGLS 방법에 비해 평균 제곱근 오차가 약 54.8% 감소하였고, Oh-HGLS 방법에 비해 약 17.6% 감소하였다. 이상의 결과는 제안된 방법이 압전 빠른 스티어링 미러 제어 성능 향상에 뚜렷한 이점을 제공하며 고정밀 운동 제어를 위한 효과적인 제어 전략임을 보여준다.

압전 빠른 스티어링 미러;고이득 루프 셰이핑;μ 종합 최적화;고정밀 운동 제어