激光与光电子学进展, 2020, 57 (23): 230101, 网络出版: 2020-12-08   

自适应光学系统的混合控制方法 下载: 1126次

Hybrid Control Method for Adaptive Optics System
王佳英 1,2,3郭友明 1,2,*孔林 1,2陈克乐 1,2,3饶长辉 1,2,*
作者单位
1 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京 100049
摘要
采用全模式线性二次高斯控制时,多阶模式扰动模型的辨识以及高维控制矩阵的计算会导致实时处理机的计算负担加重。基于此,提出一种适用于实际自适应光学系统的混合控制方法。该方法联合最优模式增益积分控制和线性二次高斯控制算法,根据模式中是否含有窄带扰动来选择对应模式的控制策略。以云南抚仙湖观测站1 m新真空太阳望远镜中高阶自适应光学系统的实测数据为例,对提出的控制策略进行了验证。结果表明,采用本文提出的混合控制策略,使系统中95.85%的扰动得到有效滤除。该控制方法与全模式使用最优模式增益积分控制的方法相比,不同频率的窄带扰动得到明显抑制;该方法与全模式使用线性二次高斯控制的方法相比,扰动模型的辨识所花费的时间缩短了37.77%,控制运算所花费的时间缩短了73.8%,有利于扰动的实时校正。
Abstract
When using linear quadratic Gaussian (LQG) control on each mode, the higher-order disturbance model not only requires non-negligible identification effort but also leads to the calculations of high-order control matrix, which greatly increases the computational burden of the real-time processor. To address this problem, we propose a hybrid control method for adaptive optics (AO) system, which is feasible from an implementation viewpoint. This method combines the optimal modal gain integral control (OMGI) and LQG control algorithm, and designs the control strategy of the corresponding mode according to whether the mode is affected by narrow-band disturbances. The performances of the proposed control method are evaluated using the on-sky measurement data recorded by the 1-m New Vacuum Solar Telescope (NVST) at Fuxian Solar Observatory (FSO). The results show that 95.85% of disturbances are effectively filtered by the hybrid control method. Compared with the full-OMGI, the narrow-band disturbances at different frequencies are significantly suppressed. And compared with the full-LQG, the execution time of identification procedure is reduced by 37.77% and the control calculation time is reduced by 73.8%, which is more beneficial for the real-time mitigation of disturbance.

王佳英, 郭友明, 孔林, 陈克乐, 饶长辉. 自适应光学系统的混合控制方法[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(23): 230101. Jiaying Wang, Youming Guo, Lin Kong, Kele Chen, Changhui Rao. Hybrid Control Method for Adaptive Optics System[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(23): 230101.

本文已被 1 篇论文引用
被引统计数据来源于中国光学期刊网
引用该论文: TXT   |   EndNote

相关论文

加载中...

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!