[发明专利]一种基于在线辨识的快速控制反射镜控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于在线辨识的快速控制反射镜控制方法，将下一时刻的给定信号和传感器检测到的快速控制反射镜的当前位置信号作差，得到误差信号，校正环节根据误差信号输出控制信号，控制快速控制反射镜运动到指定位置，在控制过程中，若由于环境变化引起快速控制反射镜的控制精度不满足要求时，校正环节暂停输出控制信号，启动在线辨识对校正环节自身进行更新，更新完成后，校正环节重新输出控制信号，直到接受到停止信号。本发明利用在线辨识的方法，对快速控制反射镜控制中的校正环节进行更新，不需要人工进行离线辨识，节约了时间和人工成本，提高了快速控制反射镜的控制效率。

技术领域

本发明属于快速控制反射镜控制技术领域，具体涉及一种基于在线辨识的快速控制反射镜控制方法及系统。

背景技术

快速控制反射镜广泛应用于稳像、跟踪等光电系统中。在这些光电系统中，为了使快速控制反射镜响应速度快、精度高，需要其具有足够宽的闭环带宽，对于提高快速控制反射镜闭环带宽，均采用串联校正的方式来提高快速控制反射镜的开环截止频率，进而提高系统闭环控制带宽。目前，在获取校正环节中，普遍采取离线辨识的方式获得快速控制反射镜传递函数，再根据其传递函数特性获得相应校正环节。

由于离线辨识需要将辨识快速控制反射镜所用激励数据及传感器采集的输出的数据一起导入MATLAB，利用MATLAB中的辨识工具箱得到快速控制反射镜传递函数。因此在环境变化引起快速控制反射镜固有特性发生变化需要重新辨识时，采用离散辨识的方式时间及人工成本高且需要专业人员操作。

发明内容

本发明的目的在于现有技术中岑仔的采用离散辨识的方式时间及人工成本高确需要专业人员操作的问题，提供一种基于在线辨识的快速控制反射镜控制方法，将下一时刻的给定信号和传感器检测到的快速控制反射镜的当前位置信号作差，得到误差信号，校正环节根据误差信号输出控制信号，控制快速控制反射镜运动到给定位置。当环境变化引起快速控制反射镜的控制精度不满足要求时，启动在线辨识，即可在线对对校正环节进行更新，更新完成后，重新输出控制信号对快速控制反射镜进行控制。

本发明目的通过下述技术方案来实现：一种基于在线辨识的快速控制反射镜控制方法，包括以下步骤：

将下一时刻的给定信号和传感器检测到的快速控制反射镜的当前位置信号作差，得到误差信号；将误差信号输入校正环节，得到控制信号，控制信号控制快速控制反射镜运动到给定位置；传感器进行检测，更新当前位置信号，再根据当前位置的下一时刻的给定信号，重复上述步骤，直到接收到停止信号；

当环境变化引起快速控制反射镜的固有特性发生变化，且控制精度不满足要求时，校正环节暂停输出控制信号，启动在线辨识对校正环节进行更新；

校正环节更新完成后，重新输出控制信号，直到接收到停止信号；直到下一次启动在线辨识对校正环节进行更新，否则校正环节不变。

在快速控制反射镜的控制中，串联校正环节，提高了快速控制反射镜的开环截止频率，进而提高其闭环带宽。本发明采用在线辨识的方法，对校正环节进行更新，当外界环境发生变化，造成快速控制反射镜的控制精度不满足要求时，不需要进行离线操作，只需要在线启动在线辨识，即可对校正环节进行更新，方便快捷、操作简单。

优选地，所述在线辨识包括：

S1、产生辨识激励信号，开始在线辨识；

S2、记录每一帧频率所述传感器采集的输出信号的最大值Mmax和最小值Mmin，得到幅值为M＝(Mmax+Mmin)/2；

S3、取所述幅值的最大值为谐振峰值Mr，及谐振峰值对应的频率值为谐振频率Fr；根据谐振峰值Mr和谐振频率Fr确定阻尼比ξ，无阻尼频率Fn；得到被控对象的传递函数系数α＝2×ξ×(2×π×Fn)，β＝(2×π×Fn)×(2×π×Fn)；

S4、根据零极点对消原理确定校正环节系数为α”＝α，β”＝β。