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光通信APT系统传输信息过程具有高精度、大容量、高速率、强隐蔽性等优点，作为当今研究热点，在通信领域得到广泛应用。由于APT系统复杂的运行环境和链路稳定的高精度要求，其控制策略的研究，成为提升APT系统性能的关键。传统控制方法的APT系统带宽在高频段受到自身谐振频率的严重制约，抗干扰性能差，而且当被控对象所在环境变化时，需要频繁变动控制器增益，这严重阻碍了APT系统性能的提升。针对这些问题，本文将自抗扰控制器应用于APT系统精跟踪回路，以提升系统带宽，增强系统鲁棒性，提高系统控制精度。 论文首先建立了APT系统的数学模型，分析APT系统粗精跟踪回路的带宽关系，得出高频段系统带宽主要取决于精跟踪回路带宽的结论。其次为了解决APT系统带宽受限的问题，设计线性自抗扰控制器应用于精跟踪回路，完成参数整定，提升该回路带宽并改善了APT系统性能。通过仿真实验，输入信号在50Hz以内时，APT系统在350Hz带宽下的控制精度可达5.20μrad。 为了进一步提高系统响应速度及控制精度，论文针对APT系统精跟踪回路设计非线性自抗扰控制器，采用分离方法完成控制器各组成部分的参数整定，仿真结果表明，系统在保证响应速度及高鲁棒性的前提下，控制精度相比线性自抗扰控制器有了进一步提升。针对输出信号混杂噪声的问题，提出将加入预报功能的跟踪微分器作为滤波器对输出噪声进行预处理的改进方法。仿真结果表明，改进的APT系统跟踪精度达4.13μrad。 本文创新点是：将自抗扰控制器应用于APT系统精跟踪回路，提升系统带宽及控制精度，并针对精跟踪回路输出信号使用加入预报功能的跟踪微分器进行滤波，提升扩张状态观测器观测精度以进一步提升系统性能。