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时间:2020-03-27
《快反镜谐振特性测量系统设计与研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2015在仪表技术与传感器2015第l1期InstrumentTechniqueandSensorNo.1l快反镜谐振特性测量系统设计与研究刘永凯,张玉良,耿天文,张艳(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033)摘要:基于机械系统谐振理论,针对音圈电机快速反射镜系统的电器特性,设计出一套由主控计算机、实时控制器、多功能数据采集卡组成的谐振特性测量系统,能够主动产生控制信号、采集系统反馈、实时显示并存储数据。LabVIEW虚拟仪器提供了方便的用户控制与显示界面,测试程序在LabVIEWRT实时系统下的运行,保障了显示界面
2、中系统各项工作状态及参数的实时性。通过对被测对象的自动扫频测试及分析,可以准确地测量出被测对象各轴系的谐振特性,准确地找到谐振频点,为控制系统的伺服带宽设计提供参考。关键词:快速反射镜;机械谐振;LabVIEW;模拟量测量中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1002—1841(2015)11—0062—03DesignandStudyofMeasurementSystemforResonantCharacteristicsofFastSteeringMirrorLIUYong.kai.ZHANGYu1iang.GENGTian—
3、wen,ZHANGYan(ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China)Abstract:Basedonthetheoryofmechanicalresonance,accordingtotheelectricalpropertiesoffaststeeringmirrorsystemforvoicecoilmotor,ameasurementsystemwhichismainlycompo
4、sedofmaincontrolcomputer,real—timecontrollerandmultifanctionaldataacquisitioncardwasdesignedtogeneratecontrolsignal,active,real—timedisplayandstorethefeedbackofdataacquisitionsystem.LabVIEWvirtualinstrumentprovidedaconvenientusercontrolanddisplayinterface,theprogramwasrun
5、ningunderLab—VIEWRTreal—timesystem.ensuringeachworkconditionandparametersofthedisplaysysteminrealtime.Bytheautomaticfre—quencysweepmeasuringandanalysistheobjecttobemeasured,theresonantcharacteristicsoftheaxiscanbeaccuratelymeas—ured,andtheresonantfrequencypointwasaccurate
6、lypositioned,thusprovidingreferencefortheservobandwidthofthecontrolsystemdesign.Keywords:faststeeringmirror;mechanicalresonance;LabVIEW;analogmeasurement0引言特性的研究方法,采用正弦激励的方式测量快速反射镜的频率在现代光电设备中,快速反射镜(faststeeringmirror,FSM)特性,并实时记录测试结果,以便于后续分析。系统被广泛应用于光束调整与控制,如:深空小目标观测、自适1F
7、SM系统的组成及工作原理应光学系统、动平台瞄准捕获与跟踪系统、自由空间激光通信在本测试系统的设计及调试中,以某型号音圈电机快反镜等t-3J。FSM系统的一个重要指标就是其控制带宽,通常伺服为被测对象,进行谐振频率特性测试。下面简要介绍该快速反控制系统的带宽越高,其控制精度越高,对扰动的抑制能力也射镜系统的基本组成及工作原理。就越强。对于FSM系统来说,其闭环控制带宽、动态性能及稳1.1系统组成定性均受系统谐振特性影响,一般伺服控制带宽被设计为低于图1为被测FSM的爆炸图,图2为该FSM的剖面图。陔叽械谐振频率。快速反射镜装置主要由平面反射
8、镜、镜座、基座、柔性铰链、音一般,设备的机械谐振频率可以通过模型建立与计算机软圈电机、传感器及基体等部分组成。其中,平面反射镜、镜座、件仿真的方式,由模态分析计算得出。但是由于FSM系统中一基
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