[發明專利]快速反射鏡的控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201410788335.4
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104516086A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 王帥;曹玉巖;孟浩然
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B7/182
• 分類號: G02B7/182;H02P25/02
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

1.快速反射鏡的控制系統，其特征是，包括在快速反射鏡的X軸和Y軸上分別設置一個位置環和兩個電流環，所述X軸和Y軸上的位置環分別包括位置控制器、位置信息處理單元和兩個位置傳感器；所述X軸上的兩個電流環分別由電流控制器、功率放大器、電流傳感器、音圈電機和比例放大器組成，Y軸上的兩個電流環分別由電流控制器、功率放大器、電流傳感器、音圈電機和兩個比例放大器組成；

所述X軸和Y軸上的位置傳感器同時測量快速反射鏡兩個軸的偏轉位移信息，所述位移信息分別經過對應的位置信息處理單元進行差分處理，獲得X軸和Y軸的位置反饋量，將X軸和Y軸的位置給定量與所述位置反饋量作差，獲得對應X軸和Y軸的位置誤差，采用X軸和Y軸上的位置控制器對位置誤差進行校正，得到X軸和Y軸的電流指令，所述X軸和Y軸的電流指令分別經過對應的比例放大器后，作為X軸和Y軸上對應的電流控制器的電流給定量；

所述X軸和Y軸上對應的電流傳感器采集對應音圈電機的電樞電流，將電樞電流反饋量與所述電流給定量作差，獲得對應X軸和Y軸的電流誤差，所述電流誤差分別經過X軸和Y軸對應的電流控制器校正，校正結果經對應的功率放大器驅動控制音圈電機的電流，實現控制音圈電機的輸出力。

所述X軸上的位置控制器的輸出量通過兩個符號相反的比例放大器分為兩路，去控制X軸上的兩個電流控制器，實現控制X軸上的兩個音圈電機；所述Y軸上的位置控制器的輸出量通過兩個符號相反的比例放大器分為兩路，去控制Y軸上的兩個電流控制器，實現控制Y軸上的兩個音圈電機。

2.根據權利要求1所述的快速反射鏡的控制系統，其特征在于，所述X軸和Y軸對應的位置傳感器為LVDT型傳感器、直線光柵位移傳感器或電渦流位移傳感器中的一種。

3.根據權利要求1所述的快速反射鏡的控制系統的控制方法，其特征是，該方法由以下步驟實現：

步驟一、控制系統獲得X軸和Y軸的位置給定量；X軸對應的位置信息處理單元將X軸上兩個位置傳感器輸出的X軸位置信息進行差分運算，獲得X軸的位置反饋量；Y軸對應的位置信息處理單元將Y軸上兩個位置傳感器輸出的Y軸位置信息進行差分運算，獲得Y軸的位置反饋量；

步驟二、控制系統將X軸和Y軸的位置給定量與對應的X軸和Y軸的位置反饋量作差，獲得對應X軸和Y軸位置誤差，并采用X軸和Y軸對應的位置控制器將位置誤差進行校正，校正結果分別作為X軸和Y軸的電流指令；

步驟三、所述步驟二中獲得的X軸的電流指令分別經過X軸中符號相反的兩個比例放大器，Y軸的電流指令分別經過Y軸中符號相反的兩個比例放大器后，獲得對應X軸和Y軸的電流給定量，所述電流給定量分別與X軸和Y軸對應的電流傳感器獲得的電流反饋量作差，獲得對應X軸和Y軸的電流誤差；

步驟四、將步驟三中獲得的對應X軸和Y軸的電流誤差送入X軸和Y軸對應的電流控制器進行校正，通過對應X軸和Y軸的功率放大器放大，控制對應X軸和Y軸的音圈電機的運動。