[发明专利]一种基于x-LMS的压电摆镜自适应控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于x-LMS的压电摆镜自适应控制系统，包括压电摆镜模型，其特征在于，还包括：

角度反馈模块，用于获取所述压电摆镜模型的运动角度；

前馈补偿模块，用于获取作用于所述压电摆镜模型上的前馈控制电压；

x-LMS反馈模块，用于根据期望信号和所述运动角度获取反馈电压；所述期望信号为期望所述压电摆镜输出的角度；

输出模块，用于将所述前馈控制电压和所述反馈电压叠加后作用于所述压电摆镜模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于x-LMS的压电摆镜自适应控制系统，其特征在于，所述角度反馈模块设置为角度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于x-LMS的压电摆镜自适应控制系统，其特征在于，所述前馈控制电压为：

其中，u_pre(k)表示K时刻的前馈控制电压，B_d表示反馈矩阵，C_d表示测试矩阵，Y_d(k+1)表示k+1时刻的期望信号，A_d表示状态矩阵，X₁(k)表示K时刻的状态变量。

4.根据权利要求1所述的一种基于x-LMS的压电摆镜自适应控制系统，其特征在于，所述x-LMS反馈模块包括：

x-LMS控制器状态矢量单元，用于更新x-LMS控制器的状态矢量；

压电摆镜模型参考单元，用于根据所述状态矢量更新压电摆镜参考模型的参考信号矢量；

x-LMS控制器权值矢量单元，用于根据所述参考信号矢量、所述期望信号以及所述运动角度更新x-LMS控制器的控制权值；

计算单元，用于根据所述状态矢量和所述控制权值计算所述反馈电压。

5.根据权利要求4所述的一种基于x-LMS的压电摆镜自适应控制系统，其特征在于，所述参考信号矢量为：

其中，表示参考信号矢量，f(k)表示参考信号矢量在k时刻的瞬时值，表示状态矢量，表示由开环传递函数模拟成的m次有限脉冲响应矢量，N为x-LMS算法的控制权值数。

6.根据权利要求4所述的一种基于x-LMS的压电摆镜自适应控制系统，其特征在于，所述x-LMS控制器权值矢量单元包括：

第一计算子单元，用于计算所述期望信号与所述运动角度的差值；

更新子单元，用于根据所述参考信号矢量和所述差值更新所述x-LMS控制器的控制权值。

7.根据权利要求6所述的一种基于x-LMS的压电摆镜自适应控制系统，其特征在于，所述控制权值为：

ω(k+1)＝ω(k)-2μe(k)f(k)；

其中，ω(k+1)表示k+1时刻的控制权值，ω(k)表示k时刻的控制权值，μ为收敛系数，e(k)表示差值，f(k)表示参考信号矢量在k时刻的瞬时值。

8.根据权利要求4-7中任意一项所述的一种基于x-LMS的压电摆镜自适应控制系统，其特征在于，所述反馈电压为：

其中，s(k)表示反馈电压，表示状态矢量，表示权值矢量。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种基于x-LMS的压电摆镜自适应控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取压电摆镜的运动角度；

S2：根据期望信号和所述运动角度采用x-LMS算法获取反馈电压；所述期望信号为期望所述压电摆镜输出的角度；

S3：将前馈控制电压和所述反馈电压叠加后作用于所述压电摆镜。

10.根据权利要求9所述的一种基于x-LMS的压电摆镜自适应控制方法，其特征在于，所述S2包括以下子步骤：

S21：更新x-LMS算法的状态矢量；

S22：根据所述状态矢量更新参考模型的参考信号矢量；

S23：根据所述参考信号矢量、所述期望信号以及所述运动角度更新所述x-LMS算法的控制权值；

S24：根据所述状态矢量和所述控制权值计算所述反馈电压。