数字振镜驱动技术分类

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按照振镜驱动技术方案可将其发展分四个阶段。早期受制于控制理论及器件技术的水平限制,第一代振镜驱动器以纯模拟器件构成,虽然技术相对落后,存在温漂与自激等问题,但成本低廉,仍被广泛使用。其后,为了克服模拟控制信号在工业环境中传输易受干扰的问题,在模拟驱动器基础上添加了数字通信辅助模块,从而实现了振镜控制信号传输的数字化传输(主要以XY2-100协议为主),称为第二代振镜驱动器。为了克服温漂,并提升系统控制性能,业内推出了基于数字PID控制的振镜驱动技术,称为第三代振镜驱动器。但数字PID驱动器仍然无法避免人工参数校准的缺陷,随着工业4.0时代的来临,汉华科技研发了下一代全数字状态空间振镜控制技术,并广泛应用于点阵激光、光学补偿等领域,采用该技术的振镜驱动器的优点如下:

1.高精度定位:状态空间控制通过精确建模振镜系统的动态行为,实现对振镜位置、速度和加速度等状态变量的精准控制。这使得振镜能够实现高精度的定位和运动,满足对精确控制和定位的需求。

2.稳定性:状态空间控制技术考虑了系统的稳定性,通过设计稳定的控制器确保振镜系统始终处于稳定状态。这有助于防止振镜系统产生不稳定的振荡或震荡,确保系统运行的可靠性和稳定性。

3.可控性和可观测性:状态空间控制可以通过系统的状态方程评估系统的可控性和可观测性。这意味着我们可以根据系统的特性来确定是否能够将振镜系统控制到所需的状态,以及是否可以从系统的输出中获得关键信息。

4.快速响应:由于状态空间控制是一种反馈控制策略,它能够实时感知振镜的状态与期望状态之间的误差,并迅速作出调整。这使得振镜能够快速响应外部指令或输入信号,实现高效的运动控制。

5.鲁棒性:状态空间控制具有一定的鲁棒性,能够有效抵抗外界扰动和噪声对振镜系统的影响。这使得振镜系统能够在复杂的环境中稳定运行,减少外部干扰对系统性能的影响。

6.灵活性:状态空间控制是一种通用的控制方法,适用于不同类型的振镜系统和应用领域。它可以与其他控制技术相结合,进一步提升振镜系统的性能和功能。