Para o problema de compensação de perturbações do eixo de visão na faixa de baixa frequência do telescópio espacial astronômico, foi proposto um método de controle em malha fechada adaptativo e de precisão baseado em tecnologia de óptica ativa. Este método utiliza o sensor de guia fina (Fine Guide Sensor, FGS) como detector de perturbações do eixo de visão de alta precisão, e um mecanismo de espelho de direcionamento rápido de grande abertura com suporte de quatro pontos e acionamento piezoelétrico (Fast Steering Mirror, FSM) como compensador das perturbações do eixo de visão. Primeiro, um controlador PID posicional em série com um elemento integral é utilizado para controle de estabilização preciso em malha fechada, obtendo os ângulos de oscilação bidimensionais necessários do FSM para compensar as perturbações bidimensionais do eixo de visão detectadas pelo FGS, que são então convertidos, de acordo com a estrutura de acionamento, na extensão dos atuadores piezoelétricos (Piezoelectric actuators, PZT) em cada ponto de apoio. Em seguida, é utilizado um método de compensação preditiva da histerese dinâmica baseado no modelo inverso generalizado de Bouc-Wen para controle de posicionamento de alta precisão dos atuadores piezoelétricos. Por fim, segundo a regra de aprendizado supervisionada de Hebb, os parâmetros do controlador PID são ajustados utilizando um único neurônio com capacidade de autoaprendizagem e adaptação para obter os parâmetros ótimos do controlador. Os resultados experimentais mostraram que o método de controle proposto pode compensar efetivamente a defasagem do eixo de visão do telescópio espacial astronômico, suprimindo os valores integrais da densidade espectral de potência do desvio da posição do centroide da estrela do FGS nas direções X e Y em 98,54% e 98,62%, respectivamente, na faixa de frequência de 0 a 6 Hz.

telescópio espacial astronômico; estabilização precisa; sensor de guia fina; mecanismo de espelho de direcionamento rápido de grande abertura; compensação de histerese; controle PID adaptativo por neurônio único