快速摆动镜（Fast Steering Mirror，简称FSM）控制系统是一种精密光束跟踪技术，与大口径机架共同构成复合轴跟踪系统，能够实现大摆角范围、高精度的光束指向和稳定，在天文望远镜、自适应光学、激光雷达、空间光通信等领域中都有着重要用途。具有精度高、速度快、结构紧凑、带宽高等优点。　　 课题主要面向未来大口径、大视场望远镜的高精度稳像需求，开展高精度大口径快摆机构控制方法的研究和控制系统的研制及测试工作。论文以由压电陶瓷(Piezoelectric，简称PZT)驱动的大口径快速摆动镜为研究对象，对快摆镜控制技术、压电陶瓷驱动技术和微位移检测技术展开了研究。论文完成的主要工作如下:　　 首先，对快速摆动镜的国内外研究现状进行了调研;其次，详细阐述了系统的关键技术，结合系统指标完成了一维大口径快摆控制系统的整体方案设计;第三，研究了PID控制算法，建立了快速摆动镜系统的数学模型，并用MATLAB进行了仿真;第四，完成了快摆控制系统的硬件电路设计，包括以DSP为核心的数字控制系统硬件电路、压电陶瓷驱动电源电路以及微位移检测电路;第五，完成了快摆控制系统的DSP软件编程，包括A/D转换、D/A转换以及控制算法处理，保证了数据处理的实时性;第六，完成了快摆控制系统的测试工作，包括压电陶瓷驱动电源电路测试、微位移检测电路测试和快摆系统的测试。实验结果表明:大口径快摆控制系统能够对快摆机构实现精确、快速的定位，达到了预期的研究目标和设计要求。　　 论文的创新点在于:　　 针对大口径(500mm×700mm)快摆机构大摆角范围以及高控制带宽的技术要求，提出了集快摆控制、压电陶瓷驱动和微位移检测技术于一体的高精度一维控制总体方案，完成了快摆系统的硬件、软件设计以及性能测试工作，为大口径快摆机构进一步实现二维高精度控制和工程化应用奠定了良好的研究基础。