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音圈电机驱动的二维摆镜高精度跟踪应用
音圈电机驱动的二维摆镜高精度跟踪应用
光电捕获(Acquisition)、跟踪（Tracking）、瞄准（Pointing）ATP系统被广泛运用于对地观测，天文观测，目标自动捕获跟踪、以及空间光通信等领域，同时应用环境也被拓展到各种平台上，除了地基外，还包括车载、舰载、机载以及空天。近年来，随着人类对于空间探索的需求变大，各国都投入了大量的人力与物力来研究开发先进的精密光电设备，作为ATP系统中粗跟踪部分的二维摆镜技术也得到了极大的发展，更短的响应时间和更高的跟踪精度一直是精密控制领域追逐的目标。对于现有的光电系统来说，即便是地基的摆镜系统同样也存在复杂的扰动、摩擦、死区，而动平台光电跟踪系统的视轴稳定技术也是如今光电跟踪精密控制领域的一个难点。
同茂电机音圈电机因其快速的动态响应以及极高的控制精度，被广泛应用于高精定位伺服系统中。在上述各国的空间项目中也能看到很多的ATP终端都因此被选为执行电机。因此，将旋转音圈电机应用于用有限角摆幅的摆镜控制系统来说也是一个好的的电机选择。旋转音圈电机其突出的性能在二维摆镜系统中可以对传统的机械传动不利因素比如机械谐振、推力不稳、力矩不平衡等有很好的克服作用。同时在复杂环境下，旋转音圈电机驱动较为简单，因此具有高性能的闭环二维摆镜控制系统，该系统既能缩短系统的响应时间，同时也能提高系统的跟踪精度。而旋转音圈电机的发展随着电力等进入了一个全新的阶段。
由旋转同茂电机音圈电机驱动的二维摆镜跟踪控制系统，并进行了双轴正弦给定跟踪实验与光路闭环跟踪误差实验，跟踪正弦给曲线1.5sin时，可以实现E轴跟踪误差误差0.023，A轴最大跟踪误差0.0331，同时跟踪0.15 sin的正弦曲线时，E轴的跟踪误差小于14”，A轴的误差小于25” 。在以CCD为电视传感器的目标光路闭环实验中目标机动的角度为+-2，测得CCD脱靶量都在+-1.5个像素以内。
