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题名:
自适应光学系统中预测控制算法研究
作者: 张秀娟
学位类别: 硕士
答辩日期: 2006-06-14
授予单位: 中国科学院光电技术研究所
授予地点: 光电技术研究所
导师: 李新阳
关键词: 自适应光学 ; 大气湍流 ; 预测控制算法
学位专业: 检测技术与自动化装置
中文摘要: 自适应光学(AO)系统中存在的时间延迟极大地限制了系统的控制能力。为了减小系统时间纯延迟的影响,本文提出一种通过预测变形镜控制电压来提高系统控制能力的预测控制算法。 本文建立了自适应光学开环前馈预测控制模型和闭环反馈预测控制模型,验证了以校正动态大气湍流为目地的自适应光学系统中的变形镜电压在时间-空间上是相关的,为基于变形镜控制电压的时间-空间预测控制算法提供了理论基础。 利用递归最小二乘(RLS)算法时间-空间两维预测变形镜控制电压,本文对开环前馈预测控制算法和闭环反馈预测控制算法进行了详细的研究。利用数值仿真方法对开环预测控制算法的效果进行了分析,并与没有预测算法时的控制效果进行了比较,结果表明预测控制算法可以有效提高自适应光学系统对大气湍流动态像差的控制效果。对于闭环反馈系统,本文提出了在闭环回路中直接预测控制算法和先开环前馈后再闭环反馈预测控制算法。仿真结果表明,两种控制算法都能克服经典PID控制算法对大风速失去校正能力的缺点,而使控制增益保持稳定。在合适的风速下,两种预测算法的控制效果都明显好于PID经典控制算法。后者的预测控制效果在合适的风速下比在前者要好,但是它不易在实际系统中实现。 本文提出的自适应光学系统中预测变形镜控制电压的预测控制算法可以方便地移植到闭环反馈预测控制系统中,这为预测控制算法在自适应光学系统中的实际应用提供了前期的探索和验证.
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/209
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张秀娟. 自适应光学系统中预测控制算法研究[D]. 光电技术研究所. 中国科学院光电技术研究所. 2006.
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