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公开(公告)号：CN110032074B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN201910426536.2
申请日：2019-05-22
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种双路前馈扰动观测器的双补偿器设计方法，用于针对控制系统稳定平台低频和中频扰动抑制能力不足，无法满足更高精度稳定控制系统需求的问题。本方法在多闭环控制基础上，对传统扰动观测器设计进行了改进，提出了双路前馈扰动观测器结构的双补偿器设计方法。本发明先从系统稳定性出发对双补偿器设计提出稳定性约束，在保证系统稳定性的基础上进行分频段扰动抑制设计，用内环扰动前馈回路来抑制低频段扰动，用外环扰动前馈回路来抑制中频段扰动，在双补偿器同时作用下，最终达到同时提升系统低频段和中频段扰动抑制能力的目的，保证了系统的稳定性的同时有效提升了控制系统稳定精度。
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公开(公告)号：CN111367073B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202010354555.1
申请日：2020-04-29
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于位置修正模式的单检测复合轴控制系统设计方法。单检测复合轴控制系统是利用一个位置探测器提供的位置信息实现机架和跟踪镜的同时闭环，为了避免了单检测系统的解耦问题，采用方式为：跟踪镜利用精电视提供的位置偏差进行闭环，机架闭环信号为跟踪镜的偏转角，可以实现大角度高精度跟踪。针对单检测复合轴系统复杂的调试设计问题，本发明给出一种简单有效的控制器设计方法。其核心思想是，对复合轴控制系统内部进行设计约束，对外只需测量出探测器的滞后信息，便给出最优化的控制参数，并且控制器结构简单，便于实际工程应用。
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公开(公告)号：CN111610598A
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN201910136405.0
申请日：2019-02-25
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于强化学习的光纤耦合方法，利用的系统包括倾斜镜、图像采集模块、光功率计、强化学习控制模块。该方法将图像采集模块采集到的图像作为强化学习框架的状态s，将光功率计的功率作为强化学习框架的奖赏r，强化学习控制模块作为智能体，输出控制倾斜镜的控制量为动作a，通过学习，强化学习控制模块控制输出的动作a使得作用于倾斜镜让光功率值达到最大。本发明通过直接从真实环境采集数据训练的连接方式，从而使得强化学习的训练可以直接在真实场景下完成，且完成之后可直接交接控制权，从而最终既避免采集数据、训练模型的麻烦，也避免了训练完成之后部署的适应性问题。
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公开(公告)号：CN110209049A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910426510.8
申请日：2019-05-22
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于惯性回路的窄带大幅值扰动抑制方法，用于针对控制系统稳定平台存在窄带大幅值外界扰动时，无法满足更高精度稳定控制系统需求的问题。本方法在多闭环控制基础上，基于惯性回路提出了窄带大幅值扰动抑制方法。本发明先从系统稳定性出发对前馈补偿控制器设计提出稳定性约束，在保证系统稳定性的基础上从陷波器出发设计，结合扰动观测器方法，提出针对外界窄带大幅值扰动的前馈补偿控制器设计方案，最终达到有效抑制外界窄带大幅值扰动的目的，保证了系统的稳定性的同时有效提升了控制系统稳定精度。
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公开(公告)号：CN109960151A
公开(公告)日：2019-07-02
申请号：CN201910386666.8
申请日：2019-05-10
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种基于模型的鲁棒控制器设计方法，针对被控对象存在的不确定性变化，通过对比期望的闭环模型与实际闭环模型的误差来设计相应的误差权函数，同时还要考虑驱动输入量的限制条件，然后根据这两项性能指标来求解系统的鲁棒控制器。其核心在于利用期望的闭环输出与实际闭环输出的误差来设计误差权函数的方式，以及驱动输入权函数的设计方法。该方法设计简单，鲁棒性能好，能实现指定的闭环带宽，可以有效地保证对象不确定性情况下的系统稳定性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109782392A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201910144363.5
申请日：2019-02-27
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于改进型随机并行梯度下降算法的光纤耦合方法，旨在解决传统光纤耦合使用并行梯度下降算法收敛速度过慢和稳定性差的问题。该方法首先对光纤耦合的控制量同时施加随机扰动{δui}，然后计算施加扰动后的目标函数光功率J改变量，进而得到目标函数的近似梯度gradl(n)＝δJδul(n)，通过计算近似梯度的一阶矩和二阶矩，得到解决随机并行梯度下降算法的自适应增益，以替代随机并行梯度算法的固定增益，用来迭代更新控制量，最终达到使并行梯度下降算法跳出局部，加快收敛和增加算法稳定性的能力。
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公开(公告)号：CN109765689A
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201910136408.4
申请日：2019-02-25
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明提供了一种基于CCD和光功率计的光纤耦合方法，其中系统包括倾斜镜、图像采集模块、光功率计、控制器模块，旨在解决传统光纤耦合方法收敛速度过慢的问题。该方法首先对倾斜镜同时施加随机扰动{δux,δuy}，然后计算施加扰动后的光功率计J的改变量，进而得到目标函数的近似梯度gradx,y(n)＝δJδux,y(n)，通过CCD获得光斑中心的脱靶量x/y，将脱靶量x/y与近似梯度进行融合，修正后的梯度gradx,y(n)＝δJδux,y(n)+α(n)*x(n),y(n)。将修正后的梯度用随机并行梯度下降算法进行控制迭代更新倾斜镜的控制量。
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公开(公告)号：CN109472813A
公开(公告)日：2019-03-15
申请号：CN201811247771.5
申请日：2018-10-25
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于背景加权的Mean Shift(HRBW Mean Shift)算法和Kalman预测融合的遮挡跟踪方法，针对均值漂移算法中的Bhattacharyya系数受初始目标框中背景像素的影响而无法准确的判断目标的遮挡状态，均值漂移算法在遮挡判定前失效，导致Kalman预测滤波算法不能被启用或启用后不能准确地预估目标的轨迹的问题。本发明提供了一种通过在目标直方图中加入由目标直方图和背景直方图的对数似然比计算得到背景加权因子，来改进目标模型的方法，从而进一步优化Bhattacharyya系数值，使得Bhattacharyya系数法能够更准确地检测目标的遮挡状态。本发明增大了正常跟踪状态下与遮挡状态下Bhattacharyya系数的差值，有利于遮挡状态的判断，通过提高遮挡判断准确性的方式来提高遮挡时的跟踪性能。
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公开(公告)号：CN119045149A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411308734.6
申请日：2024-09-19
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种二维准零刚度摆动机构，属于光学机械结构设计领域，包括基座、上板、反射镜、柔性铰链、磁力式负刚度机构、直线电机和位移传感器。柔性铰链的下端与基座固连，其上端与上板固连，上板的上端固连有反射镜，反射镜可以通过柔性铰链的转动改变转角。磁力式负刚度机构包括上永磁体固定架、永磁体套筒、永磁体、螺钉、下永磁体固定架，两永磁体相对的面磁极相同。直线电机包括直线电机定子和动子，直线电机定子与基座固连，动子与上板固连。位移传感器包括位移传感器探头和传感器固定架，位移传感器探头和传感器固定架均与上板固连。磁力式负刚度机构与正刚度柔性铰链并联构成准零刚度系统，最低隔振频率降低，提高系统低频隔振能力。
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公开(公告)号：CN110543123B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN201910846398.3
申请日：2019-09-09
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟多闭环的扰动测量前馈抑制方法，用于提升控制系统稳定平台的扰动抑制能力，以满足更高精度稳定控制系统的需求。本发明采用加速度计和位置传感器融合的方法获得虚拟陀螺，并使用虚拟陀螺替代稳定平台的光纤陀螺。本发明在借助虚拟陀螺实现虚拟多闭环控制的基础上，将被替代的光纤陀螺安装到载体机架上用于测量外界扰动速度，并使用理想的前馈补偿控制器将外界扰动前馈到控制回路，以主动抑制扰动的影响。本发明在完全不影响系统稳定性的前提下，有效减小了稳定平台的负载和空间要求，并有效提升了系统的扰动抑制能力，使稳定平台获得了更高的稳定精度。
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