Na atual simulação espectral baseada no Dispositivo Digital de Microespelhos (Digital Micromirror Device, DMD), a unidade de simulação espectral apresenta diferentes propriedades de viés e possui características de modulação não linear. Foi proposta uma metodologia de simulação espectral estelar baseada em controle PID difuso adequada para modulação de várias temperaturas de cor. Foram construídas a matriz de operação DMD, a matriz de pesos de modulação espectral, a matriz da função de distribuição espectral e a matriz espectral alvo, estabelecendo-se um modelo matemático de simulação espectral baseado no DMD; em seguida, estudou-se um algoritmo de ajuste da função de distribuição espectral baseado em rede neural BP otimizada por algoritmo genético, alcançando o ajuste da função de distribuição espectral dentro da faixa de comprimento de onda de pico de 400 a 800 nm; foi proposto um algoritmo de simulação espectral baseado em controle PID difuso, selecionando conjuntos difusos e funções de pertinência, elaborando regras de inferência difusa e defuzzificação. A performance do controlador PID difuso foi analisada por simulação, e os resultados indicaram que, em comparação ao controle PID, o sobressinal do controle PID difuso foi reduzido em 90,7%, e o tempo de ajuste foi encurtado em 69,4%. Finalmente, foi verificada experimentalmente a precisão da simulação da curva de distribuição espectral para temperaturas de cor entre 3000 e 11000 K, mostrando que o erro da simulação espectral foi melhor que ±4,21%; em comparação ao controle PID, a precisão máxima da simulação espectral com controle PID difuso foi melhorada em 2,31, 1,71 e 2,02 vezes para temperaturas de cor de 3000, 6500 e 11000 K, respectivamente. O método proposto pode melhorar ainda mais a precisão da simulação espectral, fornecendo uma base teórica e técnica para calibração em solo de sensores estelares de alta precisão.

simulação espectral;controle difuso;algoritmo genético;dispositivo digital de microespelhos;algoritmo de rede neural BP