在基于图像传感器的倾斜镜控制系统中，由于传感器采样频率和系统延时的影响，限制了系统的闭环性能和控制带宽。在有限带宽的条件下，本文提出利用光栅尺测量位置，差分得到速度，实现基于图像传感器系统的速度-位置反馈控制，从而提升倾斜镜控制系统的误差抑制能力。速度反馈环节的引入，使控制系统呈微分特性，当速度反馈闭环完成后，图像位置回路具有积分特性，此时使用PI控制器稳定系统，从而使得系统从零型上升为二型系统，提升系统的误差抑制能力。仿真和实验都证明这种方法可以有效地提高跟踪控制系统的闭环性能。

对于光电跟踪系统来说，图像传感器例如电荷耦合器件(CCD)只能够探测脱靶量即偏差信息，而无法得到目标运动轨迹，所以，大多数情况下在目标跟踪回路不能直接实现前馈控制，这限制了系统的闭环跟踪性能。本文采用了一种基于误差观测器的等效前馈控制方法来提高运动平台光电跟踪系统的跟踪性能。该方法是在原有的反馈控制回路的基础上加入一个观测前馈通路，通过优化前馈滤波器提高闭环性能。由于是基于最终的视觉误差的观测，该方法对目标跟踪和扰动抑制同时起作用，既可以应用到地基跟踪也可以应用于运动平台上。前馈滤波器没有采用简单的一阶低通滤波器而是选择Q31滤波器。仿真和实验表明，与传统控制方法相比，这种基于误差观测器的控制方法能够有效提高系统的低频跟踪性能。

精密控制技术离不开光机电结构配置、电机驱动、传感器、控制算法以及载荷平台的发展，它是实现高精度光电跟踪的必要手段。无论固定地基平台还是运动平台，扰动抑制、目标跟踪以及分布式智能协同的三大关键技术始终是光电跟踪控制系统面临的技术难点。本文综述了针对上述几大关键问题的精密控制技术，展示了一些先进和前沿控制技术的研究成果，同时指出未来重点研究方向的主要思路。根据扰动影响的不同机理，从精密驱动、惯性稳定、振动控制三个方面介绍了相应扰动抑制技术的研究进展以及热点，并强调基于 Stewart平台的振动与指向一体化技术是空间光电跟踪系统的重要技术方向。复合轴控制系统仍然是提高目标跟踪最有效的根本方式，最基本的技术问题是提高精跟踪倾斜镜跟踪系统的性能。观测器控制尤其是仅有误差测量的观测器技术特别适用于复合轴光电跟踪系统，发展三级或者更高级的复合轴系统应该特别注意高性能电机的应用。最后，提出多智能协同光电系统是光电跟踪领域未来重点的发展方向，需要研究多智能体的协同定位、编队控制以及载荷平台一体化等精密控制技术。

本文针对以用户为中心的可见光通信(Visible Light Communication, VLC)网络协作传输技术的能量效率(Energy Efficiency, EE)问题, 提出了联合小区形成和功率分配优化算法, 能够实现能源效率最大化。首先提出一种新的用户聚类算法, 引入类间类内划分(Between-Within Proportion, BWP)聚类指标有效反映用户聚类之间的分离性以及紧密性, 确定最优聚类数目并根据提出的度量值将接入点(Access Point, AP)与聚类用户关联形成虚拟小区。其次在服务质量(Quality of Service, QoS)的约束下联合功率分配, 利用Dinkelbach算法和对偶投影梯度算法迭代求解, 得到最佳功率分配方案以及小区中参与通信的Aps, 有效提高了系统能源效率。仿真结果表明, 与传统算法相比, 本文所提算法显著提高能源效率。

在微弧度级的大型望远镜中，抑制振动已经成为一项非常关键的技术。在微弧度级的大型望远镜中，抑制振动已经成为一项非常关键的技术。经典的反馈控制方法由于图像传感器本身具有采样频率低、积分时间长的特点使得控制回路的带宽受限的原因不能很好地抑制回路中的扰动，尤其是存在范围广、能量较大的宽带扰动。本文基于优化的力设计理念提出一种扰动抑制的 Youla控制器优化设计方法来提高系统的宽带扰动抑制能力。在可以获取到宽带扰动频率的情况下，该方法通过设计合适的 Q滤波器去适应宽带扰动，从而达到抑制扰动的目的。仿真及实验结果表明，相对于传统的比例-积分控制方法，该方法极大地提高了系统的宽带扰动抑制能力，增强了系统的闭环性能。此外，由于此方法模型依赖程度低、易于实现，故可以推广到许多工程实际中。