航空動的光学イメージングシステムの制御精度を向上させるため、本研究ではボイスコイルモータ駆動ミラー（Voice Coil Motor-Driven Mirror、VCMM）の高精度制御問題に対して、適応型スライディングモード有限時間制御に基づく統合制御戦略を提案した。本システムは外部干渉およびモデル不確実性が存在する条件下でも、正確な指令追従を実現できる。まず、VCMMの電気機械的特性に基づき、一般形式のシステム動力学モデルを構築した。次に、制御システムの収束速度を向上させ、定常誤差を抑制するために、非線形比例・積分・微分型スライディングサーフェスを構成した。これに基づき、階層的な撹乱抑制の考えに基づき、モデルパラメータおよび誤差に関するフィードバック制御項、スライディング切替制御項、および適応制御項を設計し、Lyapunov安定性定理を用いて閉ループシステムの有限時間内収束特性を厳密に証明した。最後に、比較実験により提案した複合制御戦略の有効性を検証した。実験結果は、振幅180″、周波数1 Hzの正弦指令下において周期的有界ジャンプ摂動が加えられた場合でも、システムの追従誤差の二乗平均平方根値およびピークツーピーク値がそれぞれ0.28″および4.04″に過ぎず、従来のスライディングモード制御を著しく上回ることを示した。本制御アルゴリズムは優れた追従性能を維持するだけでなく、干渉抑制性能も優れている。本研究は高精度航空光電イメージングシステムにおける撹乱抑制および追従制御問題の解決に有効な方策を提供する。

ボイスコイルモータ反射鏡; 航空動的イメージングシステム; スライディングモード制御; 適応制御; 有限時間収束