孔令波，张　斌，孟浩然，吴庆林，李玉霞

(1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033；2.中国科学院大学，北京 101400)

基于DSP的主动光学力促动器控制系统设计

孔令波1,2，张斌1，孟浩然1，吴庆林1，李玉霞1

(1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033；2.中国科学院大学，北京 101400)

摘要:针对步进电机型力促动器，设计了一种基于DSP的力促动器控制系统，并进行了测试。系统以TMS320F28069型DSP作为主控制器，采用ADS1259高精度A/D转换器采集传感器LoadCell输出力信号，通过DSP片上PWM模块输出电机控制脉冲给电机细分驱动芯片TMC389，驱动步进电机转动，形成力控制闭环。系统软件采用PID控制算法来校正力促动器输出偏差，并给出了控制程序流程图。实验测试结果表明：该控制系统具有良好的响应特性和较强的抗干扰能力，满足主动光学实验系统的要求。

关键词：主动光学；力促动器；控制系统；力传感器

0引言

主动光学技术是现代大口径望远镜系统中的关键技术之一。主动光学系统是一个以实时校正望远镜重力变形和热变形为目的的光学闭环系统，主要由波前传感器、计算机系统和力促动器控制系统组成[1,2]。

力促动器作为主动光学系统的施力元件，要求其出力精度要达到mN级，且在几分钟甚至十几分钟的时间内具有很高的稳定性。电机+丝杠结构的力促动器具有结构简单、控制方便等优点，在国内外望远镜系统中均已有成功应用，如欧洲南方天文台的VLT望远镜[3]和国内的LAMOST望远镜[4]等。……