望远镜自适应光学实验系统控制技术研究（博士后出站报告）

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	望远镜自适应光学实验系统控制技术研究（博士后出站报告）
	李邦明
	2012-10
关键词	望远镜自适应光学 Shack-hartmann波前传感器变形镜模式控制
学科分类	自适应光学 ; 自动控制
报告类别	博士后
英文摘要	自适应光学技术已经成为我国发展大口径望远镜的关键技术之一，博士后期间围绕自适应光学系统的控制技术展开相关研究，内容设计波前探测器、波前校正器、控制算法和系统软件等工作，主要工作如下：（1）研究了基于Shack-Hartmann波前传感器的探测原理，根据实验室搭建的无标定光的自适应光学系统的特点，提出了一种基于Shack-Hartmann波前传感器的自标定波前探测算法，可根据光斑图的特点自动选择重建区域和确定参考质心点，为自适应光学系统控制信号的计算奠定了基础。（2）研究了静电薄膜变形镜和压电变形镜的工作原理，分析了变形镜镜面形变和驱动电极控制信号之间的关系，并通过变形镜影响函数矩阵（系统响应函数矩阵），建立了待校正像差和电极控制信号之间的关系模型，为自适应光学系统控制算法的设计提供了基础；（3）分析了驱动电极控制信号的空间域求解模型，研究了空间域内系统控制的优化方法，构建了变形镜可校正像差模式空间，分析了系统对构造正交基模式像差的校正特性，提出了一种基于校正后残余像差估计的模式项数动态优化方法，和固定模式项数控制方法相比，可提高自适应光学系统的空间拟合性能；（4）研究了时间域内自适应光学系统控制的优化方法，分析了自适应光学系统各模块的特性，建立了自适应光学系统的时域模型，采用模拟化设计方法和离散化设计方法，分别对系统的控制算法进行了优化设计，和纯积分控制相比，新的控制方法可提高自适应光学系统的动态性能；（5）以实验室搭建的低成本自适应光学系统和2.16米望远镜自适应光学系统为平台，开发了两套自适应光学系统的控制软件，并对上述算法进行了验证分析，实验结果表明，本文研究的控制算法能有效抑制动态大气湍流的影响，大大提高了自适应光学系统的性能。
文献类型	研究报告
条目标识符	http://ir.niaot.ac.cn/handle/114a32/760
专题	博士后出站报告
推荐引用方式 GB/T 7714	李邦明. 望远镜自适应光学实验系统控制技术研究（博士后出站报告）. 2012.