激光聚变实验中诊断设备反馈控制瞄准技术

在激光惯性约束聚变实验中,诊断设备安装在巨大靶室中心微小靶点的周围,因而发展诊断设备的高精度自动瞄准技术非常关键.本文提出了一种自动瞄准技术,包括靶图像自动识别和诊断搭载平台的反馈控制,并且离线校准了靶位置偏差和图像位置偏差间的关系.在离线情况下通过微米级平移台控制靶点运动,模拟靶点与诊断设备的相对运动.在本文的自动瞄准技术中,首先,通过图像识别靶心得到像素偏差;其次,根据离线校准结果计算出真实靶点的空间位置偏差;第三,根据运动控制算法实现诊断搭载平台的反馈控制.在多次迭代后,诊断设备可以准确指向靶室中心.通过本文的反馈控制技术,6次迭代可以实现优于50μm的瞄准精度.对于有很大容许偏差的诊断...

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Published in控制理论与应用 Vol. 37; no. 10; pp. 2147 - 2154
Main Authors 李颖洁, 陈铭, 陈黎, 张兴, 杨品, 杨正华
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳621900 01.10.2020
Subjects
函数拟合
自动瞄准
图像识别
诊断设备
反馈控制
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ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2020.91038

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Summary:在激光惯性约束聚变实验中,诊断设备安装在巨大靶室中心微小靶点的周围,因而发展诊断设备的高精度自动瞄准技术非常关键.本文提出了一种自动瞄准技术,包括靶图像自动识别和诊断搭载平台的反馈控制,并且离线校准了靶位置偏差和图像位置偏差间的关系.在离线情况下通过微米级平移台控制靶点运动,模拟靶点与诊断设备的相对运动.在本文的自动瞄准技术中,首先,通过图像识别靶心得到像素偏差;其次,根据离线校准结果计算出真实靶点的空间位置偏差;第三,根据运动控制算法实现诊断搭载平台的反馈控制.在多次迭代后,诊断设备可以准确指向靶室中心.通过本文的反馈控制技术,6次迭代可以实现优于50μm的瞄准精度.对于有很大容许偏差的诊断设备,两次反馈控制可以满足瞄准需求.诊断设备的瞄准效率得到了很大改善.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2020.91038