MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System)微镜是一种大小量级在微米级别的光学仪器,被广泛应用于图像扫描,光学通信,高清晰投影和医学成像等领域,在学术研究和工程应用方面受到人们的高度关注,成为众多学者的研究热门。而电磁驱动式扭转微镜,属于MEMS微镜中的一个子类别,由于其具有驱动电压小,对信号响应速度快,扫描范围广等特点,具有很好的应用价值,所以本文选用MEMS电磁扭转微镜作为研究对象。三角波信号在每一次扫描过程中具有匀速扫描的特点,因此三角波信号在条形码扫描等应用领域中,有良好的使用性能,所以解决对三角波信号的跟踪控制问题具有十分重要的工程应用意义。而在现代控制理论研究中,输出调节理论一直是一个热门研究方向。输出调节理论是解决伺服系统跟踪控制问题的一个重要实用的控制方法。因此本文使用输出调节理论作为控制方法,并结合BLF(Barrier Lyapunov function)技术,实现MEMS电磁扭转微镜对三角波参考信号的受限跟踪。本文具体研究工作包括如下几个方面:1.对实验平台中的MEMS电磁扭转微镜进行数学建模,建立微镜的数学模型,供之后使用输出调节理论为微镜系统设计内模和反馈控制器时使用。并在系统开环状态下验证所建微镜数学模型的有效性。2.研究一类非线性系统受限输出调节问题的解决方法。首先,根据内模原理,将原非线性系统的输出调节问题转换为加入内模结构后增广系统的稳定性问题,然后,使用Backstepping方法设计反馈控制器,使得增广系统实现Lyapunov稳定,进而解决原系统的输出调节问题。为了使得系统的跟踪误差受限,在设计反馈控制器时引入约束Lyapu nov函数(BLF技术),使原系统对参考信号的跟踪误差不仅渐进趋于零,还将跟踪误差约束在一个设定的限制区间内,使得系统的跟踪误差被限制,不会过大。3.使用之前所建的MEMS电磁扭转微镜的数学模型,基于输出调节理论,为MEMS电磁扭转微镜设计内模结构和反馈控制器,并引入约束Lyapunov函数,使得MEMS电磁扭转微镜实现对外部输入的三角波参考信号的受限跟踪,并防止微镜的跟踪误差过大导致微镜与底部螺旋线圈发生碰撞。在微镜实验平台上完成MEMS微镜对三角波的受限跟踪实验,验证输出调节理论能够用于解决MEMS微镜的受限跟踪控制问题。