基于FPGA的快速反射镜自适应模糊增量式PID控制

来源：激光技术杂志2025年第2期北京时间：

作者：杨星宇, 吕勇

摘要：为了解决快速反射镜在传统比例-积分-微分(PID)控制下超调量大及稳定所需时间长的问题，引入自适应模糊算法优化控制器参数，提高控制性能。根据音圈电机快速反射镜的构成与工作原理，构建音圈电机快速反射镜的闭环控制模型，并针对模糊控制器中的隶属度函数及论域进行优化；通过现场可编程门阵列实现自适应模糊增量PID控制器，并进行了仿真及实物测试。结果表明，自适应模糊增量式PID控制器能使整体闭环过程“零超调”、“零振荡”，同时相比于传统PID控制器，系统稳定所需的时间缩短了17.5%，系统带宽提高了16.7%。该方法可有效提高快反镜的控制效果，可应用于其它需要高精度控制的系统当中。

关键词：光学器件, 快速反射镜, 模糊比例-积分-微分控制, 现场可编程门阵列, 音圈电机