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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要：本发明公开了一种快速反射镜控制系统及基于反步法的快速反射镜控制方法，涉及激光通信技术领域。其中，快速反射镜的控制系统包括控制单元和快速反射镜单元，控制单元包括DSP模块、通讯模块、AD模块、DA模块及光耦隔离模块，快速反射镜单元包括驱动模块、反馈模块。本发明采用一种基于反步法的快速反射镜控制方法，能够在快速反射镜仅有位置反馈信息的条件下实现系统稳定控制。

主权项：1.一种快速反射镜控制系统，其特征在于，包括控制单元和快速反射镜单元；所述控制单元包括DSP模块、通讯模块、AD模块、DA模块及光耦隔离模块；其中，AD模块接收代表快速反射镜倾斜角度的模拟信号，并转为相应的数字量传递给DSP模块；DSP模块用于计算数字控制量并输出给DA模块；DA模块接收DSP模块输出的数字驱动信号，并转换为相应的模拟量传递给光耦隔离模块；光耦隔离模块接收DA模块输出的模拟驱动信号，输出等幅值的隔离模拟信号并传递给快速反射镜单元的驱动模块；通讯模块通过RS422接口实现上位机与DSP模块的信息交互，并通过RS422接口接收跟踪单元的脱靶量信息，转换为TTL信号发送给DSP模块；所述快速反射镜单元包括驱动模块及反馈模块；其中，驱动模块接收控制单元光耦隔离后的模拟驱动信号，将其转变为具有一定功率的音圈电机驱动量并驱动反射镜偏转；反馈模块测量快速反射镜的偏转角度，并转变成模拟信号发送给控制单元的AD模块；所述DSP模块的工作方式为：第一步，获取系统输入信息：DSP模块通过RS422接口从上位机获取系统参考输入x1d；DSP模块通过AD模块获取系统反馈量x1；第二步，将快速反射镜的动力学方程表示为状态空间表示方式为其中，J为快速反射镜转动惯量，β为快速反射镜系统的等效阻尼，K为柔性支撑结构的转矩刚度，kF为电机力矩系数，q为快速反射镜转动角度，u为控制系统的控制量电压；第三步，定义e为系统状态的跟踪误差，则e＝x1d-x1；e的动态误差方程表示为取即第四步，构造Lyapunov函数V1： 第五步，对Lyapunov函数V1求导得： 第六步，构造x2的期望虚拟控制输入x2d： 其中，k1为可调控制参数；第七步，定义新的状态误差δ：d＝x2d-x2则δ的动态误差方程表示为： 第八步，构造新的Lyapunov函数V2： 第九步，对新构造的Lyapunov函数V2求导得： 第十步，将和d＝x2d-x2带入得： 则有 第十一步，令其中k2为可调控制参数，得到： u作为最终数字控制量输出给DA模块。

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