O Espelho de Direção Rápida (Fast Steering Mirror, FSM) é um instrumento chave em sistemas ópticos de alta precisão. O FSM de suporte flexível acionado por atuador de bobina móvel (Voice Coil Actuator, VCA) apresenta características complexas de acoplamento, resultando em um modelo de sistema complexo que afeta significativamente o desempenho do controle do sistema. Para este problema, este artigo propõe um método de controle deslizante integral aumentado biaxial baseado na identificação do sistema e na redução de ordem do modelo. Primeiramente, é utilizado o método de identificação do sistema baseado na matriz de Hankel da resposta ao impulso para estabelecer um modelo preciso de acoplamento do VCA-FSM; em seguida, com base na realização equilibrada e na truncagem balanceada, o modelo de alta ordem estabelecido é reduzido garantindo a precisão do modelo; depois, com base no modelo reduzido, um controlador deslizante integral aumentado é projetado com base na teoria moderna de controle, construindo um observador de estado, função de comutação deslizante e lei de controle, e aprimorando a função de sinal no projeto de controle para eliminar a vibração do modo deslizante; por fim, experimentos de teste de desempenho nos domínios de frequência e tempo são realizados na plataforma experimental do sistema de controle servo VCA-FSM. Os resultados experimentais mostram que o método de controle proposto melhorou a largura de banda de rastreamento em malha fechada do sistema em aproximadamente 50,3% e 251,3% em comparação com o controle deslizante uniaxial e o controle PID, a largura de banda de supressão de perturbações em aproximadamente 39,9% e 451,9%, o tempo de ajuste da resposta ao degrau foi reduzido em aproximadamente 29,7% e 97,7%, a precisão do rastreamento em espiral foi melhorada em aproximadamente 48,5% e 97,8%, e foi alcançado o controle desacoplado do VCA-FSM com características fortes de acoplamento. O método de controle proposto melhorou significativamente o desempenho de controle do VCA-FSM.

espelho de direção rápida; atuador de bobina móvel; identificação do sistema; redução de ordem do modelo; controle deslizante