刘永凯，张玉良，耿天文，张 艳

(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033)



快反镜谐振特性测量系统设计与研究

刘永凯，张玉良，耿天文，张 艳

(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033)

基于机械系统谐振理论，针对音圈电机快速反射镜系统的电器特性，设计出一套由主控计算机、实时控制器、多功能数据采集卡组成的谐振特性测量系统，能够主动产生控制信号、采集系统反馈、实时显示并存储数据。LabVIEW虚拟仪器提供了方便的用户控制与显示界面，测试程序在LabVIEW RT实时系统下的运行，保障了显示界面中系统各项工作状态及参数的实时性。通过对被测对象的自动扫频测试及分析，可以准确地测量出被测对象各轴系的谐振特性，准确地找到谐振频点，为控制系统的伺服带宽设计提供参考。

快速反射镜；机械谐振；LabVIEW；模拟量测量

0 引言

在现代光电设备中，快速反射镜(fast steering mirror,FSM)系统被广泛应用于光束调整与控制，如：深空小目标观测、自适应光学系统、动平台瞄准捕获与跟踪系统、自由空间激光通信等[1-3]。FSM系统的一个重要指标就是其控制带宽，通常伺服控制系统的带宽越高，其控制精度越高，对扰动的抑制能力也就越强。对于FSM系统来说，其闭环控制带宽、动态性能及稳定性均受系统谐振特性影响，一般伺服控制带宽被设计为低于机械谐振频率[4]。

一般，设备的机械谐振频率可以通过模型建立与计算机软件仿真的方式，由模态分析计算得出。……