同相位控制系統(tǒng)僅僅使用了相對計量測量，在閉環(huán)狀態(tài)下驅動精調器的控制延遲線。粗調器的延遲線直接由操作員在開環(huán)下進行驅動，操作員觀察在絕對計量監(jiān)視器上，達到同相位條件所需要的位移。粗調器的執(zhí)行器使用RS232 與便攜式計算機進行連接。軟件接口在NI LabVIEW 中實現(xiàn)，用于設置所有必要的參數(shù)，對執(zhí)行器進行編程，并設置位移指令。執(zhí)行器的絕對位置一直標識在圖表中?？刂拼终{器執(zhí)行器直至達到同相位狀態(tài)。在下圖中，顯示了達到同相位狀態(tài)的實驗干涉圖。

同相位控制系統(tǒng)硬件式基于便攜式計算機的（帶有2 GB RAM的Pentium 4 2.66 GHz），它通過IEEE 1394接口連接到便攜式NI DAQPad-6052E端口上。即便這個類型的數(shù)據(jù)采集板卡并非實時設備，還是可以通過數(shù)字控制閉環(huán)，以1 ms 的控制步長進行控制（可見這并非硬實時性能）。干擾延遲線執(zhí)行器使用相同的DAQPad-6052E 進行驅動。干擾發(fā)生算法與控制算法一起，并行運行在相同的便攜式計算機上。

圖2.達到同相位狀態(tài)的實驗干涉圖

使用了兩個ADC 通道和兩個DAC 通道。這兩個ADC 通道采集來自相對計量電子的兩個信號，它們用于重建OPD 變化。一個DAC用于驅動精調器控制延遲線的壓電驅動器，另一個DAC 驅動擾動延遲線的壓電驅動器。

控制算法設計根據(jù)相同的模型觀測器進行執(zhí)行，它基于離散時間狀態(tài)方程，直接用C 語言算法實現(xiàn)?？刂扑惴ǔ绦虮痪幾g為動態(tài)連接庫（DLL），通過調用庫函數(shù)節(jié)點使用NI LabVIEW 與NI DAQ 板卡進行數(shù)據(jù)交換（來自ADC 的測量和發(fā)送至DAC 的指令）。這種解決方案可以測試控制算法（使用C 語言編寫，十分接近最終實際使用的版本），從而可以非常方便地與實驗室NI DAQ 硬件進行連接，而無需使用實際使用的硬件，這樣就節(jié)省大量的時間和金錢。同樣，擾動發(fā)生算法實現(xiàn)為離散狀態(tài)空間方程，并且使用C++ 進行編寫，編譯為DLL 文件。圖5 顯示了控制系統(tǒng)的方塊圖。

圖3.粗調器延遲線軟件界面

圖4.NI DAQPad-6052E 數(shù)據(jù)采集設備

由于我們的系統(tǒng)并非實時系統(tǒng)，我們設計了一個十分簡單的軟件界面，其中不含有圖形和圖形圖標，避免載入控制算法的執(zhí)行。軟件界面包含了一系列按鈕，可以用來啟動或停止相對計量、擾動發(fā)生算法、控制系統(tǒng)算法，一組發(fā)光二極管用來指示控制系統(tǒng)的狀態(tài)。所有重要的控制變量（測量、指令、狀態(tài)變量等等）都存儲在計算機的內存中，并在控制對話結束的時候以二進制格式存儲在硬盤上。

圖5.控制系統(tǒng)方塊圖

測試結果十分理想，殘余OPD 為σ =9.5 nm，滿足了要求。圖6給出了沒有控制系統(tǒng)下的OPD 擾動（左圖）以及控制系統(tǒng)作用下的OPD 殘余量（右圖）。

圖6.控制系統(tǒng)測試結果