2.5 m大视场高分辨率望远镜消光筒会接收来自主焦点处的热辐射，加热镜筒内空气，产生随机湍流，降低视宁度，影响望远镜成像质量。为解决这一问题，满足2.5 m望远镜温控指标要求，设计Smith自抗扰控制器(ADRC-Smith)，利用自抗扰控制结合Smith预估算法实现对消光筒壁面温度的精确控制。首先，建立消光筒温控系统模型，给出ADRC-Smith控制器的结构和调参方法；其次，对消光筒温控系统进行仿真，分析控制器的可行性；最后，搭建消光筒温控系统，实验验证控制器的实用性。实验结果表明，ADRC-Smith控制器可以将消光筒壁面温度控制在环境温度2 ℃内，对应的响应时间和稳定时间分别约为59 s和173 s，跟随误差约为0.14 ℃。研究表明，ADRC-Smith控制器可以提高2.5 m大视场高分辨率望远镜消光筒温控系统的性能。

针对永磁直线同步电动机（PMLSM）存在电流耦合以及在运行过程中易受参数变化的影响使系统鲁棒性降低，本文设计了一种基于滑模自抗扰的电流偏差解耦控制（SADRC-CDDC）方法。从参考电流与实际电流作差处引入两轴交叉耦合支路，建立含耦合项的电流控制方程，计算出耦合量并对系统进行补偿，设计电流偏差解耦控制器（CDDC），用于削弱d、q轴电流耦合量的影响。但是当电感参数发生变化时，并不能实现解耦，为此利用滑模自抗扰控制器（SADRC）解决参数变化对系统造成的扰动，并对系统进行补偿，进而实现近似完全解耦。从理论上分析证明该控制器的渐近稳定性，提高了系统的鲁棒性。通过系统实验，验证所设计的SADRC-CDDC方案的有效性，与CDDC相比，SADRC-CDDC在受到电流耦合、参数变化时，d轴电流最大振荡幅度减小了34.88%~54.76%，q轴电流最大振荡幅度减小了47.83%~71.43%，具有更强的鲁棒性。

针对当前光电稳定平台伺服系统中扰动抑制能力不足的问题，提出一种扰动分离自抗扰控制（DSADRC）算法。扰动分离自抗扰控制充分利用工程实际中可获取到的部分已知的光电稳定平台模型信息及经典控制中的控制器信息，并将其加入到自抗扰控制的设计中。该算法通过减少光电稳定平台系统中的总扰动量，增加系统的扰动观测精度及扰动抑制能力。同时，通过算法设计实现了经典控制器的复用，减少了设计工作量。仿真实验结果表明：在控制器相同、扰动条件相同的情况下，扰动分离自抗扰控制阶跃响应调节时间减少58.8%，上升时间减少26.5%，且无超调量；在1V2Hz等效扰动下，系统稳态精度提高51.5%，系统性能提升效果明显。在实物验证实验中，对于不同频率的等效扰动，相比PID控制，扰动分离自抗扰控制稳态精度提升50%以上，有效地提高了光电稳定平台的稳态精度。

为实现精密气浮转台低速精确控制，提高转台定位精度和动态响应性能，提出一种变带宽线性自抗扰控制算法。首先，根据转台及驱动电机的数学模型，建立包含扰动项的控制系统模型。接着，构造线性扩张状态观测器，分析初值误差对观测精度的影响，提出一种观测器带宽调节方法以提升观测精度。然后，根据控制器带宽设计思想，设计加入扰动补偿后的控制律。最后，在精密气浮转台实验平台中对变带宽线性自抗扰控制性能进行了实验验证。结果表明：低速工况下，跟踪误差不大于0.000 8°；位置阶跃响应中，角定位误差不大于0.000 7°，与传统线性自抗扰控制相比，超调量由0.001 7°下降到0.001 4°；在转动惯量和电机电感参数单一失配的情况下，转台仍能保持高定位精度。满足精密气浮转台定位精度高、速度平稳性好、抗扰性强的要求。