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壓電傾斜鏡的高速控制簡介

更新時間: 2021-03-18

   壓電傾斜鏡的內部是由壓電陶瓷疊堆驅動,它可以產生θx、θy兩個方向的同時偏轉,一般可達的偏轉行程為2°左右,同時也可產生Z向的升降運動,升降的位移一般為幾百微米。
  壓電傾斜鏡的特點是偏轉精度高,可達納弧度量級;響應速度快,可達毫秒量級;體積小巧,易集成;性能不受磁、輻射等影響;可在超低溫下使用,且可表現優秀的產品性能等。
  由于壓電傾斜鏡的機械諧振會降低自適應光學伺服控制系統的校正帶寬﹐特研究補償壓電傾斜鏡諧振特性的方法。根據壓電傾斜鏡機械諧振頻率特性的動態模型和實測數據,握出了利用壓電傾斜鏡高壓驅動器中現有的可編程邏輯門陣列(FPGA)設計多階雙二次型數字濾波器來優化系統的動態頻率響應特性。基于多階雙二次型數字濾波器,高壓驅動器能實時補償驅動對象的頻率特性,完成壓電傾斜鏡的正諧振和反諧振的同時補償。將其與壓電傾斜鏡作為一體,可實現平坦的幅頻特性,從而避免機械諧振,提高伺服控制帶寬。
  相關實驗結果表明:相對于傳統的高帶寬高壓驅動器,提出的具有頻率特性補償功能的高帶寬高壓驅動器可在同樣超調量下使系統誤差帶寬從56 Hz提高到了80 Hz,并且低頻抑制能力也得到提高。具有頻率特性補償功能的高帶寬高壓驅動器更適合壓電傾斜鏡的高速動態應用。
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