Zur Verbesserung der Steuerungsgenauigkeit des luftfahrt-dynamischen optischen Bildgebungssystems schlägt diese Studie eine integrierte Steuerungsstrategie vor, die auf adaptiver gleitender Modus-Regelung mit endlicher Zeit für das Hochpräzisionssteuerungsproblem des durch Voice Coil Motor angetriebenen Spiegelsystems (VCMM) basiert. Das System kann selbst bei äußeren Störungen und Modellunsicherheiten eine genaue Befehlsverfolgung realisieren. Zunächst wurde basierend auf den elektromagnetischen Eigenschaften des VCMM ein allgemeines dynamisches Systemmodell erstellt. Anschließend wurde eine nichtlineare proportional-integral-differentialartige Gleitsurface konstruiert, um die Konvergenzgeschwindigkeit des Steuersystems zu erhöhen und den stationären Fehler zu unterdrücken. Darauf aufbauend wurden basierend auf dem hierarchischen Störunterdrückungskonzept rückgekoppelte Steuerungskomponenten, gleitende Schaltsteuerungskomponenten sowie adaptive Steuerungskomponenten entworfen, und mit Hilfe des Lyapunov-Stabilitätssatzes wurde die endliche Zeitkonvergenzeigenschaft des geschlossenen Systems streng bewiesen. Schließlich wurde die Wirksamkeit der vorgeschlagenen zusammengesetzten Steuerungsstrategie durch Vergleichsexperimente verifiziert. Die Experimentalergebnisse zeigen, dass bei einem sinusförmigen Befehl mit einer Amplitude von 180″ und einer Frequenz von 1 Hz unter periodisch begrenzten Sprungstörungen die quadratische Mittelwurzel des Verfolgungsfehlers und der Spitzen-Spitzen-Wert nur 0,28″ bzw. 4,04″ betragen, was deutlich besser ist als bei der herkömmlichen gleitenden Modus-Regelung. Dieser Steuerungsalgorithmus kann nicht nur eine gute Verfolgungsleistung aufrechterhalten, sondern bietet auch eine überlegene Störungsunterdrückung. Diese Studie bietet eine effektive Lösung zur Bewältigung von Störungsunterdrückung und Verfolgungssteuerungsproblemen in hochpräzisen luftfahrtelektronischen Bildgebungssystemen.

Spiegelsystem mit Voice Coil Motor; luftfahrt-dynamisches Bildgebungssystem; gleitende Modus-Regelung; adaptive Steuerung; Konvergenz in endlicher Zeit