量子电子学报

作者：陶启贵,李大成,王安静,李扬裕,施海亮

单位：1 安徽大学物质科学与信息技术研究院, 安徽 合肥 230031;2 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031

关键词：自动控制,动镜控制,模糊控制算法,双摆臂式干涉仪,

基金：国家电网有限公司总部管理科技项目 (521205210009)

干涉仪动镜控制效果的好坏影响着傅里叶光谱仪的性能, 已有的研究表明, 双摆臂式干涉仪比经典迈克尔逊干涉仪具有更好的稳定性。然而, 对于倾斜会使动镜控制误差增大的问题, 由于生产工艺等因素的限制, 实际上很难完全依靠硬件来消除。因此, 本文尝试从控制方法的角度来实现干涉仪动镜在环境参数发生变化时控制误差不超过2%的要求。本工作在对动镜控制器进行分析的基础上, 搭建了软硬件平台, 在硬件上实现控制信号的获取与通信, 而在软件上实现动镜的周期摆动。在周期摆动的匀速阶段, 分别在控制器中使用经典比例-积分-微分 (PID) 和模糊PID进行控制, 并在水平与倾斜两种情况下进行了试验与数据采集。试验结果表明: 相较于经典PID, 模糊PID在系统参数发生变化的情况下具有更好的控制效果, 其水平状态的误差在0.7%以内, 平均误差为0.15%, 倾斜状态的误差在1%以内, 平均误差为0.29%。该控制方法为傅里叶光谱仪在复杂环境中的应用与拓展提供了借鉴。

来源：2025年第3期

《量子电子学报》期刊编辑部

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