基于闭环特性的音圈电机驱动快速反射镜控制.pdfVIP

第 32卷第2期 光 电工程 Vo1．32，No．2 2005年 2月 Opto—ElectronicEngineering Feb，2005 文章编号：1003—501X(2005)02—0009—03 基于闭环特性的音圈电机驱动快速反射镜控制 王 强一， 陈 科 ，傅承毓 (1．中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209；2．中国科学院研究生院，北京 100039) 摘要：建立了音圈电机驱动快速反射镜的控制回路模型，并利用该模型对实际对象的参数进行了 辨识。设计调节器时从闭环特性入手，采用了基于理想闭环特性 (最佳二阶特性)的逆向设计方 法。该方法只需调整两个物理意义明确的控制参数阻尼系数和 自然频率，可以得到较好的实际效 果，从而提高了调节器设计的简洁性与实用性。经试验与仿真验证，该方法效果明显，扰动抑制 带宽能达到采样频率的l／6左右，闭环带宽达到采样频率的l／5。 关键词：快速反射镜；闭环特性；音圈电机；系统辨识 中图分类号：TP273 文献标识码：A M ethodforcontrollingfast-steeringmirrordrivenbyvoice coilmotorbasedontheclosed—loopperformance WANGQiang ，CHENKe， FUCheng-yu (1．TheInstituteofOpticsandElectronics，theChineseAcademyofSciences，Chegndu6l0209，China； 2．GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China) Abstract：A controlloopmodelforfast—steeringmirrordrivenbyvoicecoilmotorisestablisheda0d practicalobjectparametershavebeen identifiedbythismode1．According to theclosed—loop performanceofvoicecoilmotor，acontrollerisdesignedthroughaninversedesignmethodbasedonthe optimal2-orderpropertyofidealclosed—loop．Themethodonlyneedstoadjusttwocontrolparameters (dampingcoefficientandinherentrfequency)andabetterpracticaleffectcanbeobtained．Inthisway thesimplicityandapplicabilityofcontrollerdesignarerealized．Thetestandsimulationresultsshow thattheeffectofthemethodisobviouswithdisturbancerejectionbandwidthuptoabout1／6ofthe samplingfrequencyandtheclosed—loopbandwidthupto1／5ofthesamplingrfequency． Keywords：Faststeeringmirror；Close—loopperformance；Voicecoilmotor；System ientification 引 言 快速反射镜的是一种精密跟踪技术手段，它与大惯量机架结构的主轴系统共同构成复合轴跟踪系统， 主要用于校正主轴系统的跟踪误差及风矩、地基、机架和大气等干扰引起的视轴抖动 ¨J。它的性能直接 决定了跟踪系统的指向精度。因此提高它的误差抑制带宽，对整个系统的性能具有重要的意义。 相对压电陶瓷驱动的快速反射镜而言，改用音圈电机驱动有：行程大、驱动电压要求低的优点。但同