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压电致动大角度快速控制反射镜技术及在武器系统中的应用
压电致动大角度快速控制反射镜技术及在武器系统中的应用
| 成果信息 |
| 项目年度编号： |
2000230087 |
| 限制使用： |
国内 |
| 省市： |
重庆 |
| 中图分类号： |
TH74 |
| 成果类别： |
应用技术 |
| 成果公布年份： |
2020 |
| 关键词： |
反射镜
压电陶瓷
叠堆执行器
成像光学系统
|
| 成果简介： |
具有广阔应用前景的动态成像光学一直面临扫描速度慢、体积大、精度低等问题，其关键核心和瓶颈为快速控制反射镜(Fast steering mirror，FSM)(简称快反镜)技术。项目团队为国家某重点武器型号项目开发的压电致动快反镜，具有动态性能优越、重复性好、控制精准、发热量低、性价比高等优点，尤其适用于长焦、大面阵、高帧频红外快速步进凝视扫描动态成像光学系统，解决了该重点武器型号系统弹上远程广域目标高分辨率成像探测与定位的瓶颈问题，为实现“光雷上弹”、“成像中制导”、“广域远程快速探测”的世界性难题解决了技术瓶颈；还被应用于高能激光光束精密控制、稳像、多光路高动态调整中，得到国防军工、航空航天工程等高精尖应用领域用户认可；开发了压电致动快反镜性能测试及试验评价体系，奠定团队在压电系列产品应用领域行业地位。
在全国优秀博士学位论文作者专项资金项目、新世纪优秀人才支持计划等项目18年持续支持下，以某重点武器型号项目需求牵引，取得突破性创新成果如下：
1.国际上首次提出并建立了集成于快反镜中的预压紧压电陶瓷叠堆执行器的基于Bouc-Wen迟滞算子的迟滞模型及具有解析解的模型参数辨识方法，在各类产品中得到验证。
2.首创性提出并建立了基于迟滞模型的开环前馈线性化控制方法和闭环反馈复合线性化控制方法及算法，被知名院校和企业在精密微位移平台等应用中借鉴。
3.发明了国际领先水平的适宜于构成压电致动快反镜主体结构的三种高放大比压电陶瓷叠堆微位移一体化柔性放大机构，得到同行研究者广泛认可。
4.发明了适用于集成于快反镜的超小型高精度电容测角传感方法及集成技术，国际上首次实现在快反镜上集成，解决了其在重点武器型号系统上的环境适应性问题，达到了定型标准。
5.发明了具有国际水平的基于电容测角反馈信号和迟滞模型的快反镜高精度快速反馈控制技术及基于光闭环的外闭环控制技术，成功应用于某高能战术激光武器系统。
6.首次发明了用于快反镜的小型化高压、大功率、低功耗驱动方法，解决了其在弹载武器系统环境下的适应性和可靠性问题。
7.国内首次建立了压电致动快反镜及其系统集成技术并建立了性能测试与试验评价体系，得到用户认可并用于同行业产品考核验收。
项目授权专利9项，发表高水平论文39篇。促进了压电技术在国防、科研中的研究和应用，取得了重大国防科技进步和社会效益，近三年直接销售收入3000余万元，经济效益3亿元。 |
| 申报信息 |
| 计划名称： |
全国优秀博士学位论文作者专项资金项目;教育部新世纪优秀人才计划资助项目 |
| 相关人信息 |
| 完成单位： |
重庆大学 重庆巅慧科技有限公司 中国兵器工业第二〇九研究所 |
| 完成人： |
王代华 袁刚 梁亮 彭晓乐 邓键 尹彦东 刘书信 朱炜 莫孔嘉 |
| 行业及专利信息 |
| 应用行业名称： |
光学仪器及眼镜制造 |
| 应用行业码： |
414 |
| 专利授权号： |
ZL201410074790.8;ZL201810944055.6;ZL201110095216.7;ZL201821333559.6;ZL201110095219.0;ZL201510071706.1;ZL201611246541.8;ZL200610054581.2;ZL201611247753.8 |
| 转让信息 |
| 投资信息 |
| 推广信息 |
| 联系信息 |
| 联系单位名称： |
重庆大学 |
| 联系单位地址： |
重庆市沙坪坝区沙正街174号 |
| 邮政编码： |
400044 |
