發(fā)布時間：2023-12-10 07:57

　　自適應(yīng)光學(xué)(AO)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各類光學(xué)系統(tǒng),以提高系統(tǒng)的光學(xué)性能。一直以來,對AO系統(tǒng)的研究主要關(guān)注其光學(xué)性能指標(biāo),為了獲得更高的成像能力,不斷嘗試增加校正器的單元數(shù),提高探測單元的探測精度,提升信號處理速度等。這些改進也使AO系統(tǒng)的復(fù)雜程度不斷提高,對系統(tǒng)穩(wěn)定性提出挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)主要來自兩方面:一方面面對復(fù)雜的系統(tǒng),無法建立準(zhǔn)確的評估模型,來衡量系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)異常對系統(tǒng)整體產(chǎn)生的影響;另一方面是AO系統(tǒng)在向著超大型和小型化發(fā)展時,應(yīng)用場景變得復(fù)雜,以往依賴人工的系統(tǒng)狀態(tài)檢測變得難以為繼,意外風(fēng)險升高。智能檢測各環(huán)節(jié)異常造成的AO系統(tǒng)失穩(wěn)是本文討論重點。本文的研究基于經(jīng)典的夏克-哈特曼探測器與連續(xù)面型分立式變形鏡組成的AO系統(tǒng),希望通過對AO系統(tǒng)閉環(huán)過程的仿真與分析,研究系統(tǒng)運行失穩(wěn)時的信號特征及各環(huán)節(jié)異常對系統(tǒng)的影響。同時,探究機器學(xué)習(xí)中適用于這幾類異常的識別方法,將其應(yīng)用于AO系統(tǒng)失穩(wěn)檢測,以達到智能評估系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。具體工作如下:1.建立了一套127單元AO系統(tǒng)仿真平臺,對AO系統(tǒng)各環(huán)節(jié)進行仿真,中間過程可觀測,可控制,避免了實際系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集不便,以及進行破壞性試驗成本過...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)簡介
    1.2 AO系統(tǒng)組成與性能評價
        1.2.1 波前傳感性能評價
        1.2.2 波前校正性能評價
        1.2.3 波前信號處理與控制性能評價
        1.2.4 大氣湍流參數(shù)與AO系統(tǒng)光學(xué)性能指標(biāo)
    1.3 AO系統(tǒng)穩(wěn)定性研究
        1.3.1 經(jīng)典控制理論穩(wěn)定性評價
        1.3.2 改進控制算法提高系統(tǒng)穩(wěn)定性
        1.3.3 機器學(xué)習(xí)方法
    1.4 本文結(jié)構(gòu)
第2章 AO系統(tǒng)失穩(wěn)分析與檢測方法
    2.1 AO系統(tǒng)失穩(wěn)分析
        2.1.1 AO系統(tǒng)信號特征
        2.1.2 AO系統(tǒng)失穩(wěn)因素
    2.2 機器學(xué)習(xí)中的異常檢測方法
        2.2.1 基于模型的方法
        2.2.2 基于距離的方法
        2.2.3 基于聚類的方法
        2.2.4 其他異常檢測方法
    2.3 時間序列分析方法
        2.3.1 平穩(wěn)性判斷
        2.3.2 單元時間序列建模
第3章 AO系統(tǒng)失穩(wěn)信號仿真與分析
    3.1 本章概述
    3.2 經(jīng)典AO系統(tǒng)仿真
        3.2.1 HS仿真模型
        3.2.2 DM仿真模型
        3.2.3 PI控制器與時間延遲
        3.2.4 系統(tǒng)優(yōu)化
    3.3 失穩(wěn)信號仿真
        3.3.1 正常運行數(shù)據(jù)分析
        3.3.2 HS異常仿真
        3.3.3 DM異常仿真
第4章 AO系統(tǒng)失穩(wěn)檢測
    4.1 本章概述
    4.2 DM失穩(wěn)檢測方法實現(xiàn)
        4.2.1 聚類方法
        4.2.2 KNN方法
        4.2.3 ARIMA方法
    4.3 斜率異常引起的DM失穩(wěn)檢測
    4.4 失穩(wěn)檢測方法對比
第5章 實驗平臺與穩(wěn)定性評價
    5.1 自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)實驗平臺
    5.2 系統(tǒng)評價與討論
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 研究內(nèi)容總結(jié)
    6.2 未來研究展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3872099