[發明專利]激光掃描控制系統及方法

在審

• 申請號: 202010514895.6
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN112051760A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: F·M·達勒;D·布倫納;G·希特;柳漢雄
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 黃倩

本公開的實施例涉及用于激光掃描控制的技術且公開了一種激光掃描控制系統，一種用于控制激光掃描的方法和一種包括存儲指令的非暫態存儲單元。一種系統包括用于通過控制以下各項來執行協同掃描控制的控制設備：鏡驅動器，用于通過運動鏡控制信號沿著期望鏡位置來驅動鏡；激光驅動器，以及用于通過脈沖觸發控制信號來引起要在期望鏡位置處入射到鏡上的激光脈沖的生成。控制設備包括基于反饋運動測量來提供估計運動信息的運動估計器，以通過將用于觸發激光脈沖的期望調度適配估計運動信息，來生成脈沖觸發控制信號。

技術領域

所提供的示例涉及激光掃描控制系統和方法。

背景技術

激光掃描控制系統和方法允許將激光脈沖引向特定方向。特別地，鏡可以運動(例如，振蕩)，使得光脈沖朝向多個方向被反射。

例如，由于振動、溫度、壓力等原因，激光掃描控制可能會失去準確性。由于預先選擇了方向，因此優選的是，獲取一種激光掃描控制系統，該系統可以確保光的反射方向的最大可能精度，即使在存在擾動和外部影響(例如，由于振動)的情況下。

發明內容

根據一個方面，提供了一種激光掃描控制系統，該激光掃描控制系統包括用于通過控制以下各項來執行協同掃描控制的控制設備：

鏡驅動器，用于通過運動鏡控制信號沿著期望鏡位置來驅動鏡；

以及

激光驅動器，用于通過脈沖觸發控制信號來引起要在期望鏡位置處入射到鏡上的激光脈沖的生成，

其中控制設備包括用于基于與鏡的運動相關聯的反饋運動測量來提供估計運動信息的運動估計器，從而通過將用于觸發激光脈沖的期望調度適配估計運動信息來生成脈沖觸發控制信號。

因此，可以實現鏡運動的更可靠的定時：激光脈沖生成與脈沖觸發控制信號同步，而脈沖觸發控制信號又與估計運動信息同步，而估計運動信息又與反饋位置測量同步，反饋位置測量又與鏡的運動同步。因此，僅在鏡實際上處于預先選擇的位置時才觸發激光脈沖。因此，光將僅在預先選擇的方向上被引導。

例如，鏡的運動或位置被測量或以其他方式被重構，并且被用于自適應地校正預先選擇的角度的射擊角度。

根據一個方面，提供了一種位置估計器(其可以例如基于卡爾曼濾波器)，該位置估計器包括：

預測器，用于預測與鏡的運動相關聯的運動信息；以及

校正器，用于校正預測運動信息，以提供經校正的運動信息作為估計運動信息。

預測器可以基于例如基于機械元件和機電元件及這些元件的參數(諸如以下中的至少一項：慣性、阻尼鏡運動的線性阻尼因子、與鏡的運動相關聯的線性和/或非線性三次剛度參數等)之間的動力學交互的模型。

預測器可以預測控制系統無法獲取的未來狀態(例如，運動信息)。隨后，校正器可以通過補償來自預測狀態的誤差來校正第一估計。特別地，校正可以基于預測輸出與測量輸出之間的比較。

這種位置估計器可以例如用于控制脈沖的生成。結合脈沖的生成或獨立于脈沖的生成，位置估計器可以用于改善用于對鏡的運動(例如，振蕩)進行定時的PLL環路的定時。

根據一個方面，提供了一種方法，該方法包括：

根據同步運動來驅動鏡的運動；

根據反饋位置測量來估計運動信息；以及

執行以下操作中的至少一項：

通過將預先選擇的調度適配估計運動信息來生成脈沖觸發控制信號；

通過考慮估計運動信息來對運動鏡控制信號進行定時。