目前空間光通信技術(shù)越來越受到各國的廣泛關(guān)注,美國、歐洲、日本等國家都相繼開展了對衛(wèi)星激光通信的研究。相比于微波通信,空間光通信具有傳輸速率高、定向性能好、通信容量大、保密性好、功耗低等優(yōu)點(diǎn),在星間通信領(lǐng)域占據(jù)重要地位。瞄準(zhǔn)、捕獲和跟蹤技術(shù),簡稱PAT技術(shù),是空間激光通信過程中的重要技術(shù),主要作用是捕獲信標(biāo)光和維持通信鏈路的穩(wěn)定性。精瞄鏡是瞄準(zhǔn)、捕獲和跟蹤系統(tǒng)中的重要組成部分,精瞄鏡的精度會影響整個系統(tǒng)的跟蹤瞄準(zhǔn)精度,精瞄鏡是由壓電陶瓷及鉸鏈構(gòu)成的。壓電陶瓷響應(yīng)速度迅速,有很高的控制精度,結(jié)構(gòu)簡單且占據(jù)空間小,但是同時壓電陶瓷自身也有著遲滯,蠕變和動態(tài)特性等特性,會在一定程度上干擾輸出結(jié)果,其中遲滯特性對輸出位移造成的影響最大,誤差最大能達(dá)到15%。由于壓電陶瓷的遲滯現(xiàn)象會嚴(yán)重影響跟瞄的精度,對壓電陶瓷建立模型進(jìn)行遲滯補(bǔ)償就很有必要。本文對國內(nèi)外關(guān)于壓電陶瓷的建模和控制方法進(jìn)行了研究,分析了PAT系統(tǒng)的工作原理,介紹了精瞄鏡的基本組成部件,分析了壓電陶瓷的內(nèi)部機(jī)理。選擇經(jīng)典P-I模型進(jìn)行建模,改進(jìn)了P-I遲滯模型,解決了壓電陶瓷遲滯曲線非對稱性的問題。結(jié)合改進(jìn)非對稱性P-I遲滯模型,推導(dǎo)...

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.2精瞄鏡側(cè)面頂部剖視圖

-12-的驅(qū)動器，本系統(tǒng)選擇壓電陶瓷驅(qū)動的精瞄鏡。精瞄鏡是由鏡體，壓電陶瓷驅(qū)動器，工作臺，柔性鉸鏈，鋼珠和預(yù)緊螺絲等組成的，柔性鉸鏈的作用是緊密連接壓電陶瓷和鏡體，使壓電陶瓷的形變能精確的傳遞到鏡體上，精瞄鏡的側(cè)面及頂部剖視圖如圖2.2所示。圖2.2精瞄鏡側(cè)面頂部剖視圖精瞄鏡的工....

圖3.1壓電陶瓷的主遲滯環(huán)P-I（Prandtl-Ishlinskii）遲滯模型是由Presiach模型演變而來的，具有線性的表達(dá)式，復(fù)雜度低因而參數(shù)求取相對好實(shí)現(xiàn)，也便于求解逆模型，P-I遲滯模

-18-第3章壓電陶瓷遲滯模型的建立3.1壓電陶瓷遲滯模型選擇壓電陶瓷的遲滯特性對輸出位移量的影響很大，因此對壓電陶瓷的建模一般都是建立在對遲滯現(xiàn)象的補(bǔ)償上。圖3.1為實(shí)際測得的壓電陶瓷的主遲滯環(huán)，輸入電壓和輸出位移都經(jīng)過了歸一化處理�？梢钥闯鲈陔妷合嗤瑫r，上升段和下降段之間存在....

圖3.5壓電陶瓷輸入電壓曲線

-22-0V逐步升到60V；再從60V逐步降0V，同時每隔0.02ms測量一次對應(yīng)陶瓷輸出，得到電壓-位移數(shù)據(jù)表。壓電陶瓷輸入電壓曲線如圖3.5所示。圖3.5壓電陶瓷輸入電壓曲線為了簡化模型參數(shù)的求取，將實(shí)驗(yàn)測得的輸入輸出數(shù)值去做歸一化處理，歸一化公式為式(3-7)：minmax....

圖3.6壓電陶瓷位移上升曲線

-22-0V逐步升到60V；再從60V逐步降0V，同時每隔0.02ms測量一次對應(yīng)陶瓷輸出，得到電壓-位移數(shù)據(jù)表。壓電陶瓷輸入電壓曲線如圖3.5所示。圖3.5壓電陶瓷輸入電壓曲線為了簡化模型參數(shù)的求取，將實(shí)驗(yàn)測得的輸入輸出數(shù)值去做歸一化處理，歸一化公式為式(3-7)：minmax....

本文編號：3903049