本发明公开了一种空间天文望远镜自适应精密稳像复合控制方法，包括如下步骤：(1)分别建立以精细导星仪视场内目标星点相对位置偏差为输入，以四点支撑压电驱动快摆镜机构摆动角度为输出的二维方向上的多项式模型，从而实时解算出补偿望远镜视轴指向偏差所需的镜面摆动角度，进而得到每个压电陶瓷执行器的伸缩量；(2)以模型输出与实际采集数据均方根误差为目标函数，采用自适应天牛群智能优化算法辨识模型参数，并基于F检验法确定多项式模型阶数；(3)采用单神经元自适应PID控制算法进一步提高望远镜视轴指向偏差的补偿精度。本发明降低了多项式模型不确定性和控制过程中各种扰动对望远镜精密稳像控制精度的影响，能适应环境变化，有较强的鲁棒性。