Para mejorar la precisión de control del sistema de imagen óptica dinámica aeronáutica, este estudio propone una estrategia de control integrada basada en control deslizante adaptativo en tiempo finito para el problema de control de alta precisión del espejo accionado por motor de bobina móvil (Voice Coil Motor-Driven Mirror, VCMM). El sistema puede lograr un seguimiento preciso de las instrucciones incluso en presencia de perturbaciones externas e incertidumbres del modelo. Primero, basándose en las características electromecánicas del VCMM, se estableció un modelo dinámico general del sistema. En segundo lugar, se construyó una superficie deslizante de tipo proporcional-integral-derivativo no lineal para mejorar la velocidad de convergencia del sistema de control y suprimir el error en estado estacionario. Sobre esta base, y basándose en la idea de resistencia a interferencias jerárquicas, se diseñaron términos de control de retroalimentación relacionados con los parámetros del modelo y el error, términos de control de conmutación deslizante y términos de control adaptativo, y se demostró rigurosamente la propiedad de convergencia en tiempo finito del sistema de lazo cerrado mediante el teorema de estabilidad de Lyapunov. Finalmente, la efectividad de la estrategia de control compuesta propuesta se verificó mediante experimentos comparativos. Los resultados experimentales muestran que, bajo una instrucción sinusoidal con amplitud de 180″ y frecuencia de 1 Hz, al aplicar perturbaciones periódicas acotadas, el valor cuadrático medio del error de seguimiento y el valor pico a pico son solo 0,28″ y 4,04″ respectivamente, lo que es significativamente mejor que el control deslizante convencional. Este algoritmo de control no solo puede mantener un buen rendimiento de seguimiento, sino que también es superior en la supresión de interferencias. Esta investigación proporciona una solución efectiva para resolver los problemas de supresión de perturbaciones y control de seguimiento en sistemas de imagen optoelectrónicos aeronáuticos de alta precisión.
关键词
Espejo con motor de bobina móvil; sistema de imágenes dinámicas aeronáuticas; control deslizante; control adaptativo; convergencia en tiempo finito