学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于声光调制器的非机械伺服控制技术研究

作　者: 陈雷
导　师: 佟首峰
学　校: 长春理工大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 空间激光通信 APT 声光偏转器带宽
分类号: V443.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在空间激光通信系统中,对于APT系统中的光束方向控制器来说,传统的机械伺服控制技术在带宽上并不能够满足实际的应用需求,因此亟需一种高带宽的非机械伺服控制技术对其进行取代。声光偏转器作为一种快速发展的非机械伺服光束方向控制器,它的带宽优势非常的明显,越来越受到人们的重视,相关的科研人员也都在努力地将其与APT技术结合。本文对声光偏转器的工作原理进行了简要地介绍,并对其进行了数学建模,进而建立了APT跟踪单元的数学模型。通过数学模型的仿真,证明了声光偏转器在APT系统中的高带宽特性。为了验证基于声光调制器的非机械伺服控制技术是否真的能够满足空间激光通信APT系统的跟踪特性,本文又对其对激励信号的响应度、抑制扰动能、跟踪性能及残差等相关性能做了仿真分析,并且都得到了理想的结果。虽然本文只对基于声光调制器的非机械伺服控制技术做了仿真研究,但得到的结果都是令人满意的,这为接下来实际系统的搭建及实际应用起到了关键的指导作用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-16
  1.1 引言  8-10
  1.2 本文的研究内容及意义  10-11
  1.3 空间光通信APT技术的发展现状  11-14
    1.3.1 APT技术的国外研究现状  11-13
    1.3.2 APT技术的国内研究现状  13-14
  1.4 本文的章节安排  14-16
第二章声光偏转器的理论分析  16-26
  2.1 声光偏转器的基本工作原理  17-19
    2.1.1 拉曼——奈斯衍射原理  17-18
    2.1.2 布拉格衍射基本原理  18-19
  2.2 AOD的数学模型及其控制模型的建立  19-25
    2.2.1 TEO2声光偏转器的数学模型  19-23
    2.2.2 TEO2声光偏转器传递函数的建立  23-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章空间激光通信APT技术  26-35
  3.1 典型APT系统介绍  26-31
    3.1.1 典型APT粗跟踪单元介绍  27-29
    3.1.2 典型APT精跟踪单元介绍  29-31
  3.2 APT系统的设计  31-34
    3.2.1 APT系统粗跟踪单元的设计  31-33
    3.2.2 APT系统精跟踪单元的设计  33
    3.2.3 APT系统方案的确定  33-34
  3.3 本章小结  34-35
第四章 APT非机械伺服控制技术研究  35-43
  4.1 声光偏转器对光斑畸变的抑制  35-38
    4.1.1 对声波频率变化引发光斑畸变的抑制  35-37
    4.1.2 对激光束非单色性引发光斑畸变的抑制  37-38
  4.2 APT系统的控制精度分析  38-42
    4.2.1 力矩干扰误差分析  38
    4.2.2 通信平台振动残差分析  38-40
    4.2.3 光斑探测器检测误差分析  40
    4.2.4 APT动态滞后误差分析  40-42
  4.3 本章小结  42-43
第五章 APT系统的建模及仿真分析  43-56
  5.1 数学模型的建立  43-44
  5.2 声光偏转器与压电陶瓷对激励信号响应度的比较  44-46
  5.3 跟踪单元的仿真分析  46-51
    5.3.1 带宽特性的仿真分析  46-48
    5.3.2 抑制扰动能力的仿真分析  48-51
  5.4 补偿后的跟踪单元仿真分析  51-55
    5.4.1 对跟踪性能的仿真分析  52-54
    5.4.2 对跟踪残差的仿真分析  54-55
  5.5 本章小结  55-56
结论  56-58
致谢  58-59
参考文献  59-61
附录1 作者攻读硕士期间发表的论文  61

基于声光调制器的非机械伺服控制技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文