激光光束方向盘系统的高性能切片驱动快速转向镜的系统集成设计
1Ground Technology Research Institute, Agency for Defense Development, Daejeon 34186, Republic of Korea.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 9, 2024
概括
这项研究引入了一种新的压电快速转向镜 (FSM),用于激光束转向系统 (LBS) 的增强跟踪. 一个自适应前控制 (AFC) 算法提高了对抗振动的性能,超过了传统系统.
科学领域:
- 视觉机械学 视觉机械学
- 控制系统工程 控制系统工程
- 精密工程 精密工程是指精密的工程.
背景情况:
- 激光光束方向 (LBS) 系统需要精确的跟踪,经常受到动态干扰的挑战.
- 传统的压电快速转向镜 (FSM) 在执行范围和振动强度方面存在局限性.
研究的目的:
- 开发一款具有集成控制设计的创新型压力驱动式FSM,以提高LBS跟踪性能.
- 为了提高LBS系统的稳定性,抵御外部振动等动态干扰.
主要方法:
- 设计了一个压电式FSM,使用堆叠的执行器和具有应变仪传感器的新型柔性链.
- 实施了一种控制策略,将比例积分 (PI) 控制器与自适应前控制 (AFC) 算法相结合.
- 在动态干扰下测试了系统的性能,包括多频正弦振动.
主要成果:
- 新的灵活链设计使得共振模式超过400 Hz,执行范围为±5 mrad.
- 集成的AFC算法在动态干扰下显著提高了倾斜跟踪性能.
- 实验结果表明,与传统的LBS系统相比,性能优越.
结论:
- 拟议的压电式FSM提供了更广泛的机械执行范围和更好的稳定性.
- 适应性前控制策略有效地减轻了LBS系统中的动态干扰.
- 这种综合方法提高了激光束转向应用的总体跟踪精度和可靠性.
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