自適應(yīng)光學(xué)是近幾十年新興起來的一門學(xué)科,其利用變形鏡相位共軛補(bǔ)償原理實時測量并補(bǔ)償光學(xué)波前畸變,消除大氣湍流擾動的影響。自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)現(xiàn)今被廣泛應(yīng)用于激光光束整形、光空間通訊、生物顯微技術(shù)、激光核武器以及大氣激光通訊等領(lǐng)域。壓電變形鏡具有高帶寬、大沖程等優(yōu)點,受到一大批研究人員的青睞,因此本實驗采用了壓電變形鏡�；趬弘娮冃午R的自適應(yīng)光學(xué)控制算法研究是其研究的一個重要方向。為了提高壓電變形鏡的控制精度以及簡化系統(tǒng)控制,提出采用基于澤尼克(Zernike)多項式的PID閉環(huán)控制算法,實現(xiàn)對壓電變形鏡的閉環(huán)反饋控制。本論文主要把基于澤尼克多項式的壓電變形鏡控制方法作為研究對象,并做了以下幾個方面的研究。(1)首先研究了影響函數(shù)矩陣偽逆算法和PID閉環(huán)控制算法,并建立了直接閉環(huán)反饋控制模型和基于Zernike多項式的PID閉環(huán)反饋控制模型。(2)其次在實驗室建立了自適應(yīng)光學(xué)閉環(huán)控制系統(tǒng),主要包括軟件平臺和硬件平臺。使用實驗室自行研制的62單元單壓電變形鏡搭建自適應(yīng)光學(xué)測試平臺,并基于實驗室虛擬儀器工作平臺(LabVIEW)編寫了驅(qū)動控制系統(tǒng),實現(xiàn)哈特曼波前傳感器的實時測量顯示和壓電變形鏡的實...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 自適應(yīng)光學(xué)與變形鏡
        1.1.1 自適應(yīng)光學(xué)原理與應(yīng)用
        1.1.2 壓電變形鏡工作原理與分類
    1.2 自適應(yīng)光學(xué)控制方法
        1.2.1 開環(huán)控制方法
        1.2.2 基于波前測量的閉環(huán)反饋控制方法
    1.3 研究內(nèi)容和目的
2 基于波前測量的閉環(huán)反饋控制方法
    2.1 直接反饋閉環(huán)控制
        2.1.1 Zernike多項式
        2.1.2 影響函數(shù)矩陣偽逆算法
        2.1.3 直接反饋閉環(huán)控制模型
    2.2 基于Zernike多項式的PID閉環(huán)反饋控制
        2.2.1 PID控制算法
        2.2.2 基于Zernike多項式的PID閉環(huán)反饋控制模型
    2.3 本章小結(jié)
3 自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)平臺構(gòu)建與測量
    3.1 自適應(yīng)光學(xué)閉環(huán)控制系統(tǒng)
    3.2 系統(tǒng)硬件測試平臺
        3.2.1 哈特曼波前傳感器
        3.2.2 波前校正器
        3.2.3 其他硬件設(shè)備
    3.3 基于LabVIEW虛擬儀器軟件測試平臺
        3.3.1 LabVIEW軟件介紹
        3.3.2 基于LabVIEW的驅(qū)動控制系統(tǒng)
    3.4 本章小結(jié)
4 基于波前直接測量的閉環(huán)反饋控制實驗
    4.1 相位片模擬外界擾動像差測量
    4.2 閉環(huán)反饋控制實驗
        4.2.1 直接反饋閉環(huán)控制實驗
        4.2.2 基于澤尼克多項式的PID閉環(huán)反饋控制實驗
        4.2.3 校正效果對比
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間研究成果
致謝



本文編號：3751681