基于迟滞非线性补偿系统的光学元件形貌检测

发布时间：2023-01-11 06:20

　　为了减少相移干涉仪中压电陶瓷致动器进行相移时,其迟滞非线性对相移算法中的相位计算带来的误差,设计了一套压电陶瓷致动器的控制系统.利用高精度电阻应变传感器和基于锁相放大原理的信号调理电路检测压电陶瓷致动器位移,建立多项式数学模型描述迟滞非线性,然后提出了一种前馈开环控制方法补偿其迟滞非线性.最后,基于所提出的方案对压电陶瓷致动器进行了期望轨迹的跟踪控制实验,同时将补偿控制系统与干涉仪相结合检测光学元件表面形貌.实验结果表明:补偿后,压电陶瓷致动器的跟踪误差在-0.156μm与+0.078μm之间,迟滞非线性度由10.4%降到2.4%,且干涉仪所测得的光学元件表面面形起伏高度均方根和峰谷分别改变了0.795nm和3.937nm.该系统对于高精度的光学元件形貌检测具有重要的意义. 

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
0 引言
1 相移算法
2 基于补偿控制的干涉测量系统
3 迟滞非线性补偿控制系统
4 迟滞非线性补偿方法
5 实验结果与分析
    5.1 验证信号调理电路的可行性
    5.2 压电陶瓷致动器位移检测的实现
    5.3 迟滞非线性补偿跟踪实验与结果分析
    5.4 斐索干涉测量系统测试结果
6 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]高分辨率压电陶瓷微位移检测电路设计与实现[J]. 张泉,尹达一,李清灵.  压电与声光. 2017(06)
[2]压电陶瓷驱动器的迟滞特性[J]. 范伟,林瑜阳,李钟慎.  光学精密工程. 2016(05)
[3]基于主元分析的干涉仪相移器校准方法[J]. 徐建程,候园园,陈曌.  光子学报. 2016(01)
[4]应变式微型精密压电驱动器的一体化设计及其PID控制[J]. 王耿,官春林,张小军,周虹,饶长辉.  光学精密工程. 2013(03)
[5]相敏信号解调电路设计分析[J]. 林涓,陆寿茂.  遥测遥控. 2002(01)



本文编号：3729562