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龍圖騰網(wǎng)獲悉中科院南京天文儀器有限公司申請的專利一種用于自適應光學的數(shù)字化變形鏡控制系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN120335380B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-16發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510831012.7，技術領域涉及：G05B19/042；該發(fā)明授權(quán)一種用于自適應光學的數(shù)字化變形鏡控制系統(tǒng)是由李海波;田沛霖;郭鑫設計研發(fā)完成，并于2025-06-20向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種用于自適應光學的數(shù)字化變形鏡控制系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種用于自適應光學的數(shù)字化變形鏡控制系統(tǒng)，屬于光學系統(tǒng)控制技術領域。該系統(tǒng)包括遠程控制平臺、驅(qū)動系統(tǒng)和供電系統(tǒng)，其中遠程控制平臺包括直流電源、電平接口、驅(qū)動信號發(fā)送模塊、信號控制模塊和圖像處理模塊，直流電源通過電平接口與驅(qū)動信號發(fā)送模塊連接，信號控制模塊接收圖像處理模塊的波前校正指令，并生成多路數(shù)字控制信號發(fā)送至驅(qū)動信號發(fā)送模塊；驅(qū)動系統(tǒng)包括FPGA、電平轉(zhuǎn)換接口、多個數(shù)字電位器以及相同數(shù)量的驅(qū)動通道。本發(fā)明采用分級穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行并具備良好的動態(tài)適應性，適用于高精度的遠程控制和復雜信號處理場景。

本發(fā)明授權(quán)一種用于自適應光學的數(shù)字化變形鏡控制系統(tǒng)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種用于自適應光學的數(shù)字化變形鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，包括遠程控制平臺，用于接收變形鏡的幅值和頻率，生成數(shù)字控制信號并發(fā)送至驅(qū)動系統(tǒng)； 驅(qū)動系統(tǒng)，根據(jù)接收數(shù)字控制信號，對變形鏡進行控制； 供電系統(tǒng)，為驅(qū)動系統(tǒng)供電； 其中遠程控制平臺包括直流電源、電平接口、驅(qū)動信號發(fā)送模塊、信號控制模塊和圖像處理模塊，直流電源通過電平接口與驅(qū)動信號發(fā)送模塊連接，信號控制模塊接收圖像處理模塊的波前校正指令，并生成多路數(shù)字控制信號發(fā)送至驅(qū)動信號發(fā)送模塊； 驅(qū)動系統(tǒng)包括FPGA、電平轉(zhuǎn)換接口、多個數(shù)字電位器以及相同數(shù)量的驅(qū)動通道，F(xiàn)PGA通過電平轉(zhuǎn)換接口接收遠程控制平臺的數(shù)字控制信號，處理后經(jīng)過數(shù)字電位器傳輸給驅(qū)動通道； 每個驅(qū)動通道均由DC-DC轉(zhuǎn)換電路、高精度儀表放大器和高壓驅(qū)動芯片依次串聯(lián)而組成；供電系統(tǒng)包括第一降壓穩(wěn)壓器、第二降壓穩(wěn)壓器、第一電壓基準源、第二電壓基準源和升壓穩(wěn)壓器； 升壓穩(wěn)壓器用于調(diào)整外部輸入電壓，為DC-DC轉(zhuǎn)換電路和高壓驅(qū)動芯片供電；第一電壓基準源為第一降壓穩(wěn)壓器提供參考電壓；第二電壓基準源為第二降壓穩(wěn)壓器提供參考電壓，第一降壓穩(wěn)壓器和第二降壓穩(wěn)壓器給電平轉(zhuǎn)換接口、FPGA和數(shù)字電位器供電； 圖像處理模塊通過CMOS傳感器采集變形鏡的波前畸變圖像，經(jīng)去噪和平場校正后，利用Zernike多項式重構(gòu)算法計算波前相位分布，生成波前校正指令； 該變形鏡控制系統(tǒng)通過多通道并行控制與閉環(huán)反饋校正技術，實現(xiàn)變形鏡的高精度動態(tài)形變調(diào)節(jié)，有效補償光學系統(tǒng)的實時像差，采用FPGA作為核心控制單元，接收圖像處理模塊生成的像差校正指令信號，并通過信號處理模塊完成控制指令的解析與路由，F(xiàn)PGA內(nèi)置多通道并行PID控制算法，各通道獨立配置參數(shù)組，通過矩陣運算實現(xiàn)多通道控制量的同步更新； 其中各通道控制律為：，式中，為第k個采樣時刻控制量，e i 表示第i個采樣時刻的相差誤差值，是歷史誤差的離散積分，為第k個采樣時刻的像差誤差，為采樣周期，分別為比例增益、積分增益、微分增益； 電平轉(zhuǎn)換接口中用模糊邏輯動態(tài)調(diào)整PID參數(shù)，與模糊控制器連接，校準數(shù)據(jù)存儲器預存變形鏡的標定參數(shù)與非線性補償數(shù)據(jù)，為PID控制提供基準參考； 反饋回路實時采集高精度儀表放大器的數(shù)據(jù)，形成閉環(huán)控制機制動態(tài)調(diào)驅(qū)動信號； 信號控制模塊內(nèi)置多路復用器和移位寄存器陣列，基于圖像處理模塊提供的波前校正指令，采用分時復用技術將校正數(shù)據(jù)按通道序號進行32位數(shù)據(jù)包封裝，每個數(shù)據(jù)包包含16位幅值控制字和16位相位補償參數(shù)，并通過CRC-16校驗算法對每個傳輸周期內(nèi)的數(shù)據(jù)完整性進行驗證，校驗通過后生成具有同步觸發(fā)脈沖的多路并行控制信號； 信號控制模塊接收解析后的指令后，通過動態(tài)調(diào)度器實現(xiàn)資源優(yōu)化分配，采用非線性校準查表技術，將16位數(shù)字指令映射為各通道的目標電壓值，映射公式為： ， 式中，表示允許輸出的最大標稱電壓值； 動態(tài)調(diào)度器結(jié)合實時反饋誤差，動態(tài)調(diào)整通道優(yōu)先級，優(yōu)先級規(guī)則定義為： ， 式中，表示第i通道的動態(tài)優(yōu)先級權(quán)重，調(diào)度器依據(jù)降序排列通道處理順序，使高誤差通道實現(xiàn)快速抑制大誤差通道的累積偏差和動態(tài)平衡多通道間的響應延遲差異，表示第i通道的實時電壓反饋值，為通道響應時間閾值。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人中科院南京天文儀器有限公司，其通訊地址為：210042 江蘇省南京市玄武區(qū)花園路6-10號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。