傾斜反射鏡的驅(qū)動設(shè)計與控制研究.pdf

1、傾斜反射鏡常用于微定位系統(tǒng)，在自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中可用于實現(xiàn)波前整體校正，在空間光通信ATP系統(tǒng)中可用于執(zhí)行精跟蹤光束偏轉(zhuǎn)等。基于傾斜反射鏡的微定位系統(tǒng)需要重點關(guān)注小角度偏轉(zhuǎn)條件下合理驅(qū)動方式的選擇問題以及怎樣提高控制精度問題。
　　針對以上問題，本文在開展傾斜鏡工作原理分析的基礎(chǔ)上，開展了基于壓電陶瓷驅(qū)動器的傾斜反射鏡轉(zhuǎn)動驅(qū)動技術(shù)研究以及在閉環(huán)系統(tǒng)中采用PID控制算法提高驅(qū)動系統(tǒng)控制精度技術(shù)的研究。論文主要內(nèi)容包括：
　　1、

2、在分析傾斜反射鏡工作原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計了壓電傾斜鏡驅(qū)動的總體框架，論述了各個模塊的設(shè)計原理，包括輸入控制模塊、電源模塊、高壓功率放大模塊和傳感器檢測回路模塊。輸入控制模塊主要討論了DSP芯片選擇及其外圍電路設(shè)計、D/A轉(zhuǎn)換電路和A/D轉(zhuǎn)換電路；電源模塊討論了高壓電源的設(shè)計和低壓電源的設(shè)計，重點開展了高壓電源以及高壓功率模塊（包括器件的選擇，電路的設(shè)計及其電路的保護(hù)措施等）的設(shè)計；傳感器檢測回路模塊分析了傳感器回路的工作原理和控制原理。<

3、br>　　2、在完成壓電陶瓷伺服控制模塊和壓電陶瓷執(zhí)行器傾斜平臺選擇的基礎(chǔ)上，分析了壓電陶瓷控制系統(tǒng)開環(huán)和閉環(huán)工作原理，搭建了壓電陶瓷控制系統(tǒng)模型。論文開展了基于壓電陶瓷控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制算法研究，建立了壓電陶瓷驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，導(dǎo)出了開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)，采用Ziegler-Nichols整定法對所建立的模型進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果顯示經(jīng)過校正后系統(tǒng)超調(diào)量小、響應(yīng)時間快、穩(wěn)定誤差小。
　　3、用Multisim軟件對所設(shè)計的驅(qū)動電路的