一种自适应光学闭环系统预测控制算法的仿真研究  

Numerical Simulation of a Prediction Control Algorithm for Close-Loop Adaptive Optical System

作　　者：颜召军[1,2,3] 李新阳[1,2] 饶长辉[1,2] 

机构地区：[1]中国科学院光电技术研究所自适应光学研究室,四川成都610209 [2]中国科学院自适应光学重点实验室,四川成都610209 [3]中国科学院研究生院,北京100049

出　　处：《光学学报》2011年第1期15-23,共9页Acta Optica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(60978050);四川省青年基金(09ZQ026-014)资助课题

摘　　要：介绍了校正大气湍流畸变波前像差的自适应光学系统中,基于预测控制技术对变形镜控制电压进行预测以减少自适应光学系统中时间延迟误差的方法。对受横向风影响的大气湍流畸变波前斜率数据,利用数值仿真方法,研究了基于递推最小二乘(RLS)算法的线性预测控制算法对自适应光学系统变形镜控制电压进行超前预测的方法,并与采用比例积分(PI)控制算法时的最好校正效果进行了比较。对比结果表明,采用预测控制的方法比经典PI控制的方法能更有效地降低系统由伺服延迟引起的误差。To reduce the servo lag error in adaptive optics system which corrects the atmosphere turbulence distortion,a prediction control algorithm to predict the control voltage of deformable mirror is proposed.The prediction control method with recursive least-square（RLS） algorithm is used to predict the voltage of deformable mirror in advance.Numerical simulation,based on the atmospheric turbulence distorted wave-front slope data changing with different transversal wind is studied.The residual error of the adaptive optics system is calculated and compared with the prediction control algorithm and proportional integral（PI） control algorithm.The results show that the residual error caused by servo lag in the system is reduced more effectively by using the prediction control algorithm than by using the PI control algorithm.

关 键 词：自适应光学 预测控制 递推最小二乘算法 比例积分控制算法 变形镜控制电压 

分 类 号：O437[机械工程—光学工程] TP273.2[理学—光学]