激光与红外

作者：葛鑫磊

单位：宁波大学 机械工程与力学学院,浙江 宁波 315211；

关键词：自适应光学;单神经元PID控制器;PID控制器;大气扰动校正;变形镜

基金：国家自然科学基金项目(No.52475109)资助。

目前自适应光学系统中最常用的控制方法是比例-积分-微分控制器(PID),但该方法调参复杂,且在面对大气湍流等复杂动态干扰时,其固定的权重参数不足以满足高效的校正需求。本文提出基于单神经元PID控制器的波前校正算法。该算法结合了单神经网络的自适应学习能力和PID控制的优势,通过在调节权重参数,更适合动态环境下对畸变波前进行校正。以61单元的单压电变形镜为波前校正器,以不同强度的湍流像差作为校正对象,并搭建自适应光学闭环控制系统模型。仿真结果显示,当湍流像差的幅值和频率发生改变后,单神经元PID控制器收敛效果明显强于PID控制器。实验结果表明,在不同湍流强度下,单神经元PID控制器的校正性能明显优于PID控制器且离散程度也更小,说明该算法在校正畸变波前时更具有实用性。

来源：2025年第8期

《激光与红外》期刊编辑部

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