空间光通信压电式快速倾斜镜迟滞特性研究激光器与激光光学
由于空间激光通信精瞄系统中压电式快速倾斜镜(FSM)存在着迟滞非线性特性,不仅降低精瞄系统定位精度,而且对信标光的捕获以及链路的稳定性造成影响,针对这一问题,本文通过分析压电陶瓷执行器迟滞特性,提出一种基于PLAY迟滞算子改进Prandtl-Ishlinskii(P-I)数学模型及参数辨识方法,并利用该模型对迟滞特性进行前馈线性化逆补偿。为进一步提高系统跟踪精度,在线性化的基础上,设计了静态输出反馈控制器,形成复合控制方法。并以已在轨运行的“实践十三号”卫星所搭载的激光通信终端精瞄系统为基础设计了实验,来验证该复合方法的有效性,对系统输入不同频率下等幅和减幅正弦控制信号进行测试,实验结果表明,改进P-I模型最大拟合误差在1%之内,前馈模型逆补偿使压电陶瓷驱动的线性度误差由5%减小到1%以内,复合控制方法系统跟踪误差降低了80%。
于志亮, 姜晓明, 王岩, 李松, 曹开锐. 空间光通信压电式快速倾斜镜迟滞特性研究[J]. 光学学报, 2018, 38(8): 2.
DOI:10.3788/aos201838.08激光器与激光光学02