振镜扫描系统是一种优良的矢量扫描器件,是实现激光成像的一个重要基础设备,在军事、工业、生活中得到了广泛应用,主要应用于帧扫成像、激光定位等领域。本文针对振镜扫描系统的扫描频率、线性度、抗干扰特性等影响激光成像质量的关键因素,作如下研究:(1)完成了高速扫描振镜控制系统总体方案设计,针对振镜扫描系统的性能要求、实际需求,制定了控制系统的整体方案,分析了各组成部分功能及控制原理,然后建立对被控对象数学模型;(2)在MATLAB中建立仿真模型,以模糊PID、滑模变结构、模糊滑模变结构算法进行了控制器的设计。对比分析模糊PID控制与滑模变结构控制可得,两者均有良好的控制性能,但模糊PID控制的抗干扰性能较差,滑模变结构控制存在抖振现象。研究设计了模糊滑模变结构控制算法,既保留了滑模变结构算法良好的抗干扰性能,又减小了系统抖振;(3)根据系统需求设计了基于STM32F407的振镜控制硬件电路系统,设计了以PSD光电传感器检测振镜位置信息、精密电阻检测电流信息的检测方法,构成了系统的位置电流反馈环节:(4)根据系统的硬件基础及算法设计,使用模块化的设计方法,对振镜控制系统各个模块进行软件系统设计,构成了高速扫描振镜控制系统的软件系统。针对本文中的控制算法,对算法的数字化进行了设计研究。在以上研究的基础上,对原理样机进行了制作、调试及测试。通过测试分析可知,系统指标基本达到了预期要求,具有良好的控制性能,为本课题进一步研究打下了坚实基础。针对系统中的不足之处,提出了进一步改进的方向。