Para atender às demandas técnicas de alinhamento de alta precisão e rastreamento em ambientes complexos de comunicação a laser, este artigo apresenta o projeto de um algoritmo de controle para o espelho de direcionamento rápido acionado por cerâmica piezoelétrica (Fast Steering Mirror, FSM), visando melhorar o desempenho do rastreamento e a adaptabilidade em diferentes ambientes de trabalho. Primeiramente, com base na estrutura de Hammerstein, foi estabelecido um modelo matemático não linear do atuador piezoelétrico, utilizando o modelo de Prandtl-Ishlinskii para modelagem de histerese estática, além de empregar método geométrico para obtenção do modelo inverso como avanço para linearização do sistema. Em seguida, para o sistema linearizado, foi desenvolvido um método de controle que combina uma rede neural de função de base radial (Radial Basis Function, RBF) com controle deslizante. A rede RBF aproxima os parâmetros da parte não modelada não linear na lei de controle deslizante terminal rápido não singular, aumentando a robustez enquanto garante a precisão do rastreamento. Por fim, foram realizados testes experimentais em uma plataforma servo, e os resultados indicam que o algoritmo proposto pode seguir efetivamente uma trajetória de referência de frequência composta, alcançando resposta rápida e precisa, com erro quadrático médio inferior a 2,7 μrad, podendo compensar as características dinâmicas não modeladas do sistema. Após um desajuste do modelo de 10%, o erro médio quadrático na sinal senoidal de 50 Hz é inferior a 7,3 μrad, representando melhorias de cerca de 40,16% em relação ao controle deslizante terminal rápido não singular e 75,9% em relação ao controle ativo antirruído, podendo responder eficazmente à perturbação de parâmetros.

comunicação a laser;acionamento piezoelétrico;espelho rápido;rede neural de função de base radial;controle deslizante