基于音圈電機(jī)的主動(dòng)光學(xué)力促動(dòng)器研究.pdf

1、主動(dòng)光學(xué)是大口徑望遠(yuǎn)鏡中的關(guān)鍵技術(shù)及主要技術(shù)難題，主動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)是用于校正波前誤差的閉環(huán)控制系統(tǒng)，由波前傳感器、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、校正元件和校正促動(dòng)器構(gòu)成。主動(dòng)光學(xué)校正的誤差源主要來(lái)自光學(xué)和機(jī)械加工、以及安裝和校正等產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差及由于重力和溫度梯度變化而導(dǎo)致的望遠(yuǎn)鏡變形，因此，校正頻率較低，最高頻率約為10-2Hz。但如果還要校正一部分低頻的圓頂內(nèi)和主鏡上的大氣擾動(dòng)以及風(fēng)載引起的誤差，則校正頻率要高達(dá)10Hz。校正微小變形，就需要高精度力

2、促動(dòng)器。
　　 本文通過(guò)對(duì)力促動(dòng)器性能的分析，經(jīng)過(guò)方案比較，最終采用了音圈電機(jī)作為促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)部件。通過(guò)對(duì)音圈電機(jī)工作原理的分析，得出了音圈電機(jī)機(jī)電耦合的數(shù)學(xué)模型，并搭建了基于LabVIEW的音圈電機(jī)實(shí)驗(yàn)控制平臺(tái)。對(duì)其控制提出了兩種控制方案：PID控制和最少拍控制，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)最終采用最小拍控制理論對(duì)音圈電機(jī)進(jìn)行位置反饋控制，實(shí)現(xiàn)了快速響應(yīng)，無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差，超調(diào)小，擾動(dòng)快速恢復(fù)，高分辨力等傳統(tǒng)PID控制算法無(wú)法大幅優(yōu)化的控制系統(tǒng)