负刚度快速转向镜

闭环带宽213.1 Hz

首次利用负刚度柔顺机构实现一阶与二阶模态解耦，在降低工作方向刚度的同时扩展工作行程。

Fanhui, Meng · 齐波 · Jing, Zijian · Wang, Jin · Huijing, Liu

Sensors and Actuators, A: Physical 2025

参数信息

闭环控制带宽

213.1 Hz

镜片直径

120 mm

技术优势

模态解耦

负刚度机构同时降低一阶模态频率并提高二阶模态频率，从而分离原本耦合的模态。

工作行程增大

负刚度降低工作方向刚度，使机构在相同驱动力下产生更大位移，从而扩大工作范围。

高控制带宽

在简单闭环控制算法下实现213.1 Hz带宽，表明系统响应速度快，适用于精密跟踪。

应用场景

• 精密光学追踪：高带宽闭环控制使转向镜能快速跟踪目标，适用于精密光学追踪任务。
• 光束稳定系统：通过模态解耦和工作行程增大，转向镜能更有效地稳定光束指向。
• 激光通信：快速转向镜用于精确对准激光束，提高激光通信链路的稳定性。
• 航天遥感：该机构轻量化且行程大，适合航天遥感中光机扫描和指向控制。