Controllo della posizione angolare di un micro-specchio

I micro-specchi MEMS offrono la possibilità di ottenere soluzioni compatte, a peso ridotto e a basso consumo energetico. Le soluzioni a micro-specchio MEMS possono essere utilizzate per la realizzazione sistemi di scansione a raggio laser (LBS – Laser Beam Scanning) nella proiezione visibile dell’immagine o per la proiezione di pattern per la scansione ad infrarosso. Queste soluzioni operano deviando una combinazione di raggi emessi da una sorgente luminosa per proiettare l’immagine su un determinato campo visivo regolabile. La deflessione del raggio viene generalmente eseguita utilizzando una combinazione di due specchi movimentati su assi perpendicolari. Con il presente lavoro di tesi si propone la progettazione di un sistema di controllo digitale (a dati campionati), in ambito "motion control", per gestire l’inseguimento di una traiettoria dedicata al micro-specchio destinato alla scansione verticale (asse lento) secondo quella che viene conosciuta come modalità di funzionamento quasi-statica. Le difficoltà di controllo per i micro-specchi messi a disposizione per l’esperienza, sono legate alla dinamica risonante presentata nella risposta dei dispositivi. Una traiettoria di riferimento a forma triangolare o a dente di sega, infatti, può stimolare facilmente i modi risonanti del sistema, deteriorando le prestazioni di inseguimento. Per il progetto del controllore si rende, quindi, necessaria una identificazione parametrica, orientata alla stima di un modello rappresentativo del sistema (anche approssimato). Diverse soluzioni di controllo verranno presentate e testate sperimentalmente, per mezzo di un sistema di prototipazione basato sull’ambiente Matlab - Simulink, con l’obiettivo di ottenere una prestazione di inseguimento che consenta di rispettare delle specifiche fissate a posteriori. Verranno analizzate due differenti soluzioni per la compensazione dei comportamenti non lineari riscontrati nel funzionamento del dispositivo, valutando le difficoltà di implementazione e i miglioramenti raggiunti con le tecniche implementate.