Active control and sensor noise filtering duality : application to Advanced LIGO suspensions
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The study relates to the active control of the suspensions for Advanced LIGO. LIGO is an American project which goal is the detection of gravitational waves, predicted by Einstein. In order to detect these waves, the seismic noise must be attenuated by a factor of several billions. The last stage of the seismic isolation system is a pendulum filtering the seismic noise at high frequencies. This pendulum has large resonances at low frequencies which are damped by active control. However, this control also re-injects the sensor noise and deteriorates the performances of the pendulum. The challenge is to conceive a control loop that damps resonances while minimizing the re-injection of the sensor noise at high frequencies. The association of a modal control and a state estimator is studied to this end. Simulations are checked in experiments by using a method making it possible to measure vibrations of about 10-9m.
Abstract FR:
L'étude présentée porte sur le contrôle actif des supensions pour Advanced LIGO. LIGO est un projet américain ayant pour but la détection d'ondes gravitationnelles, prédites par Einstein. Afin de mesurer ces ondes, le bruit sismique dot être atténué par un facteur de plusieurs milliards. Le dernier étage du système d'isolation sismique est un pendule filtrant le bruit sismique à hautes fréquences. Ce pendule présente d'importantes résonances à basses fréquences qui sont amorties par contrôle actif. Toutefois, ce contrôle re-injecte le bruit de mesure et détériore les performances d'isolation du pendule. La problématique est donc de concevoir une boucle de contrôle qui amortie les résonances tout en minimisant la réinjection du bruit de mesure à hautes fréquences. L'association d'un contrôle modal et d'un estimateur d'état est étudiée dans ce but. Les simulations sont vérifiées expérimentalement en utilisant une méthode permettant de mesurer des vibrations de l'ordre de 10-9m.