[发明专利]一种基于谐振点实时估算的微镜控制方法及其系统

权利要求书

1.一种基于谐振点实时估算的微镜控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、设置微镜快轴和慢轴的初始控制信号；

步骤2、采集微镜快轴和慢轴的输入信号和位置反馈信号；

步骤3、对位置反馈信号进行解算，更新微镜快轴和慢轴的频率、幅度和相位；

步骤4、检测微镜快轴和慢轴是否达到期望状态，若没有，则返回步骤2，否则结束；

步骤3进行解算的具体过程为：

步骤3.1、将快轴反馈电压F₁与快轴输入信号F₂相减得ΔF；

步骤3.2、对ΔF除以固定值得到中间变量F₀，其中b表示微镜的阻尼系数，J_M表示微镜的转动惯量；

步骤3.3、对F₀进行反三角函数运算，得到快轴更新频率值f_快；

步骤3.4、将f_快除以K，得慢轴的更新频率值f_慢，其中K表示快慢轴之间的转换倍率；

步骤3.5、提取快、慢轴输入信号和位置反馈信号的幅值，得到Ui_快、Ui_慢、Uo_快、U0_慢，其中Ui_快、Ui_慢表示快、慢轴输入信号的幅值，Uo_快、U0_慢快、慢轴位置反馈信号的幅值；

步骤3.6、计算快、慢轴输入信号和位置反馈信号的幅度差值，得到快、慢轴的更新幅度差U_快＝U_i快-U_o快 U_慢＝U_i慢-U_0慢；

步骤3.7、将快、慢轴输入信号加上快、慢轴的更新幅度差，得到快、慢轴的更新幅度值；

步骤3.8、提取慢位置反馈信号的相位，得到快轴的更新相位。

2.一种基于谐振点实时估算的微镜控制系统，其特征在于，基于权利要求1所述的基于谐振点实时估算的微镜控制方法进行微镜控制，包括信号发生模块、功率放大模块、第一滤波模块、第二滤波模块、A/D采样模块、高速信号处理模块，其中信号发生模块依次连接第一滤波模块、功率放大模块和第二滤波模块，用于生成微镜装置的初始控制信号；A/D采样模块用于采集微镜装置反馈的信号，进行A/D转换，并传输给高速信号处理模块；高速信号处理模块用于对反馈信号进行频率解算，得到优化信号，并传输给信号发生模块更新驱动信号。

3.根据权利要求2所述的基于谐振点实时估算的微镜控制系统，其特征在于，所述信号发生模块包括STM32和DDS芯片。

4.根据权利要求3所述的基于谐振点实时估算的微镜控制系统，其特征在于，所述功率放大模块型号为AD8397。

5.根据权利要求3所述的基于谐振点实时估算的微镜控制系统，其特征在于，所述A/D采样模块的采样精度大于14Bit。