[發(fā)明專利]一種基于在線辨識的快速控制反射鏡控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110630154.9
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113341806A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉小雨;卓袁東;向思樺
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛睿（成都）微系統(tǒng)技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 徐靜

本發(fā)明公開了一種基于在線辨識的快速控制反射鏡控制方法，將下一時刻的給定信號和傳感器檢測到的快速控制反射鏡的當(dāng)前位置信號作差，得到誤差信號，校正環(huán)節(jié)根據(jù)誤差信號輸出控制信號，控制快速控制反射鏡運動到指定位置，在控制過程中，若由于環(huán)境變化引起快速控制反射鏡的控制精度不滿足要求時，校正環(huán)節(jié)暫停輸出控制信號，啟動在線辨識對校正環(huán)節(jié)自身進行更新，更新完成后，校正環(huán)節(jié)重新輸出控制信號，直到接受到停止信號。本發(fā)明利用在線辨識的方法，對快速控制反射鏡控制中的校正環(huán)節(jié)進行更新，不需要人工進行離線辨識，節(jié)約了時間和人工成本，提高了快速控制反射鏡的控制效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于快速控制反射鏡控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于在線辨識的快速控制反射鏡控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

快速控制反射鏡廣泛應(yīng)用于穩(wěn)像、跟蹤等光電系統(tǒng)中。在這些光電系統(tǒng)中，為了使快速控制反射鏡響應(yīng)速度快、精度高，需要其具有足夠?qū)挼拈]環(huán)帶寬，對于提高快速控制反射鏡閉環(huán)帶寬，均采用串聯(lián)校正的方式來提高快速控制反射鏡的開環(huán)截止頻率，進而提高系統(tǒng)閉環(huán)控制帶寬。目前，在獲取校正環(huán)節(jié)中，普遍采取離線辨識的方式獲得快速控制反射鏡傳遞函數(shù)，再根據(jù)其傳遞函數(shù)特性獲得相應(yīng)校正環(huán)節(jié)。

由于離線辨識需要將辨識快速控制反射鏡所用激勵數(shù)據(jù)及傳感器采集的輸出的數(shù)據(jù)一起導(dǎo)入MATLAB，利用MATLAB中的辨識工具箱得到快速控制反射鏡傳遞函數(shù)。因此在環(huán)境變化引起快速控制反射鏡固有特性發(fā)生變化需要重新辨識時，采用離散辨識的方式時間及人工成本高且需要專業(yè)人員操作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于現(xiàn)有技術(shù)中岑仔的采用離散辨識的方式時間及人工成本高確需要專業(yè)人員操作的問題，提供一種基于在線辨識的快速控制反射鏡控制方法，將下一時刻的給定信號和傳感器檢測到的快速控制反射鏡的當(dāng)前位置信號作差，得到誤差信號，校正環(huán)節(jié)根據(jù)誤差信號輸出控制信號，控制快速控制反射鏡運動到給定位置。當(dāng)環(huán)境變化引起快速控制反射鏡的控制精度不滿足要求時，啟動在線辨識，即可在線對對校正環(huán)節(jié)進行更新，更新完成后，重新輸出控制信號對快速控制反射鏡進行控制。

本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種基于在線辨識的快速控制反射鏡控制方法，包括以下步驟：

將下一時刻的給定信號和傳感器檢測到的快速控制反射鏡的當(dāng)前位置信號作差，得到誤差信號；將誤差信號輸入校正環(huán)節(jié)，得到控制信號，控制信號控制快速控制反射鏡運動到給定位置；傳感器進行檢測，更新當(dāng)前位置信號，再根據(jù)當(dāng)前位置的下一時刻的給定信號，重復(fù)上述步驟，直到接收到停止信號；

當(dāng)環(huán)境變化引起快速控制反射鏡的固有特性發(fā)生變化，且控制精度不滿足要求時，校正環(huán)節(jié)暫停輸出控制信號，啟動在線辨識對校正環(huán)節(jié)進行更新；

校正環(huán)節(jié)更新完成后，重新輸出控制信號，直到接收到停止信號；直到下一次啟動在線辨識對校正環(huán)節(jié)進行更新，否則校正環(huán)節(jié)不變。

在快速控制反射鏡的控制中，串聯(lián)校正環(huán)節(jié)，提高了快速控制反射鏡的開環(huán)截止頻率，進而提高其閉環(huán)帶寬。本發(fā)明采用在線辨識的方法，對校正環(huán)節(jié)進行更新，當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生變化，造成快速控制反射鏡的控制精度不滿足要求時，不需要進行離線操作，只需要在線啟動在線辨識，即可對校正環(huán)節(jié)進行更新，方便快捷、操作簡單。

優(yōu)選地，所述在線辨識包括：

S1、產(chǎn)生辨識激勵信號，開始在線辨識；

S2、記錄每一幀頻率所述傳感器采集的輸出信號的最大值Mmax和最小值Mmin，得到幅值為M＝(Mmax+Mmin)/2；

S3、取所述幅值的最大值為諧振峰值Mr，及諧振峰值對應(yīng)的頻率值為諧振頻率Fr；根據(jù)諧振峰值Mr和諧振頻率Fr確定阻尼比ξ，無阻尼頻率Fn；得到被控對象的傳遞函數(shù)系數(shù)α＝2×ξ×(2×π×Fn)，β＝(2×π×Fn)×(2×π×Fn)；

S4、根據(jù)零極點對消原理確定校正環(huán)節(jié)系數(shù)為α”＝α，β”＝β。