Para melhorar a precisão do controle do sistema de imagem óptica dinâmica aeronáutica, este estudo propõe uma estratégia de controle integrada baseada no controle deslizante adaptativo em tempo finito para o problema de controle de alta precisão do espelho acionado por motor de bobina móvel (Voice Coil Motor-Driven Mirror, VCMM). O sistema pode realizar um rastreamento preciso das instruções mesmo na presença de interferências externas e incertezas do modelo. Primeiramente, com base nas características eletromecânicas do VCMM, foi estabelecido um modelo dinâmico geral do sistema. Em seguida, foi construída uma superfície deslizante não linear do tipo proporcional-integral-derivativo para melhorar a velocidade de convergência do sistema de controle e suprimir o erro em regime permanente. Com base nisso, e com a ideia de resistência hierárquica a interferências, foram projetados termos de controle por realimentação relacionados aos parâmetros do modelo e ao erro, termos de controle por comutação deslizante e termos de controle adaptativo, sendo rigorosamente demonstrada a propriedade de convergência em tempo finito do sistema em malha fechada pelo teorema de estabilidade de Lyapunov. Finalmente, a eficácia da estratégia de controle composta proposta foi verificada por meio de experimentos comparativos. Os resultados experimentais mostram que, sob uma instrução senoidal com amplitude de 180″ e frequência de 1 Hz, ao aplicar perturbações periódicas limitadas, o valor quadrático médio do erro de rastreamento e o valor pico a pico foram de apenas 0,28″ e 4,04″, respectivamente, o que é significativamente melhor do que o controle deslizante convencional. Este algoritmo de controle não apenas mantém bom desempenho de rastreamento, mas também apresenta melhor desempenho na supressão de interferências. Esta pesquisa oferece uma solução eficaz para resolver problemas de supressão de perturbações e controle de rastreamento em sistemas de imagem optoeletrônicos aeronáuticos de alta precisão.
关键词
Espelho com motor de bobina móvel; sistema de imagem dinâmica aeronáutica; controle deslizante; controle adaptativo; convergência em tempo finito