液晶自适应光学系统中倾斜镜的建模与控制

发布时间：2017-11-23 11:33

  本文关键词：液晶自适应光学系统中倾斜镜的建模与控制

  更多相关文章： 液晶自适应光学系统 波前探测 倾斜镜控制 湍流倾斜校正 子空间辨识

【摘要】：为了提高液晶自适应光学系统的波前探测精度,研究了该系统中倾斜镜的校正方法。分析了液晶自适应光学系统中各环节的物理特性,利用拉格朗日方程给出了倾斜镜系统模型的基本结构;采用子空间辨识方法确定了模型参数,同时利用非线性最小二乘算法对子空间模型的频域特性进行了修正。修正后模型幅频特性均方根误差为0.024 5dB,相频特性均方根误差为1.9008°。引入Smith控制策略来解决倾斜镜校正波前整体倾斜过程中的时滞问题;利用子空间辨识出的模型分别进行Smith和PID的仿真和实验验证,得到的结果与仿真计算相吻合,即在相同稳定裕度的情况下,采用Smith补偿PID算法的误差抑制带宽比传统PID算法提高了23.97%。最后,用提出的方法对一组湍流整体倾斜信号进行了校正。结果显示:采用Smith补偿PID算法的控制精度比传统PID算法提高了21.03%,证实提出的方法优化了倾斜镜的校正精度,保证了开环液晶自适应光学系统的波前探测精度。
【作者单位】： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室;中国科学院大学;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.11174274;No.11174279;No.61205021;No.11204299;No.61377032;No.61378075)
【分类号】：TH74
【正文快照】： 2.中国科学院大学,北京100039)1引言自适应光学技术是克服和补偿大气湍流影响最有效的措施之一[1],它通过实时探测和校正因大气湍流等引起的动态波前畸变来提高光学系统克服动态扰动的能力,改善光学系统的成像质量。液晶用于波前畸变校正是利用了其电场作用下的折射率调制特性

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本文编号：1218344