[实用新型]基于FPGA的三点压电驱动快摆镜迟滞补偿控制系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的三点压电驱动快摆镜迟滞补偿控制系统，包括三点压电驱动快摆镜(1)、SGS微位移传感器(2)、SGS信号调理与采集电路(3)、压电陶瓷驱动电路(4)、FPGA迟滞补偿控制模块(5)和上位机(6)；其特征在于：

所述的上位机(6)通过422通讯接口将快摆镜的目标摆动角度信号发送给FPGA迟滞补偿控制模块(5)，其中的位移解算将镜面摆动角度解算为三点压电陶瓷执行器的目标位移，通过迟滞补偿算法将目标位移进行反解求得各个压电陶瓷执行器的驱动电压，经压电陶瓷驱动电路(4)对快摆镜转角的控制，从而实现了对压电陶瓷迟滞非线性的补偿；SGS微位移传感器(2)负责实时检测压电陶瓷执行器的伸缩量，经SGS信号调理与采集电路(3)将位移信号输入进FPGA迟滞补偿控制模块，并通过422通讯接口传输给上位机(6)，完成压电陶瓷执行器位移的实时监测。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的三点压电驱动快摆镜迟滞补偿控制系统，其特征在于，所述三点压电驱动快摆镜(1)以压电陶瓷执行器作为促动器，通过柔性支撑微位移放大机构对镜面进行驱动，镜面二维偏转采用三点并联驱动方式，三个压电陶瓷执行器围绕镜面中心呈等边三角形分布，每两个执行器和中心连线的夹角为120°。

3.根据权利要求1所述基于FPGA的三点压电驱动快摆镜迟滞补偿控制系统，其特征在于，所述压电陶瓷驱动电路(4)与FPGA迟滞补偿控制模块(5)连接，所述压电陶瓷驱动电路(4)由相互独立的三个驱动通道组成，用于对三点压电陶瓷执行器的并行驱动。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的三点压电驱动快摆镜迟滞补偿控制系统，其特征在于，所述SGS信号调理与采集电路(3)与FPGA迟滞补偿控制模块(5)连接，所述SGS信号调理与采集电路(3)由相互独立的三个检测和采集通道组成，用于对三点压电陶瓷执行器实际位移的并行检测。

5.根据权利要求1或3所述的基于FPGA的三点压电驱动快摆镜迟滞补偿控制系统，其特征在于，所述的压电陶瓷驱动电路(4)还包括压电陶瓷驱动电源和16bits DAC，所述压电陶瓷驱动电源与所述16bits DAC相连，采用复合二级放大器对DAC的输出电压进行放大，从而实现压电驱动快摆镜的驱动。

6.根据权利要求1或4所述的基于FPGA的三点压电驱动快摆镜迟滞补偿控制系统，其特征在于，所述的SGS信号调理与采集电路(3)还包括信号调理模块和18bits ADC，所述信号调理模块用于将SGS位移传感器输出的差分电压信号转换为单端输出，并通过窄带巴特沃斯低通滤波器对检测的微弱位移信号进行去噪和放大；所述18bits ADC为差分输入型，在模数转换前需要将单端电压转换为差分电压输入，用于将SGS检测的位移模拟信号转变为数字信号接入FPGA迟滞补偿控制模块。