提出一种模糊PID控制算法，既能改善控制系统的过渡过程、减小超调量，又能保证系统跟踪位置精度。结合EOMS光电经纬仪系统分析了算法的实现原理，针对阶跃输入信号，在Matlab环境下仿真了算法的特性。仿真结果表明，提出的模糊PID技术能显著改善光电经纬仪系统在目标突然转向时的跟踪性能。与频率特性控制方法相比，系统跟踪精度和鲁棒性均有明显改善。

为了提高光电跟踪控制系统可靠性和实时性，设计了一种基于FPGA的控制系统。该控制系统以一块FPGA芯片为核心，主要完成传感器信号处理，控制算法实现，脉宽调制方波生成，与上位机通信等任务。采用Xilinx公司的ISE7．0平台进行开发，并用层次化和模块化的方式进行设计。实验结果表明这种设计方法使系统以比较低的成本获得了很高的处理速度，从而提高了系统的性能。

光电跟踪系统中的伺服控制技术是实现高精度跟踪的关键技术之一。系统自动化程度的提高,为先进控制策略的实现提供了必要条件。本文综述了国内外光电跟踪系统中的伺服控制技术,希望为该方向的工程研究提供基本的技术支持与参考。

根据大型两轴跟踪测量系统的使用要求，研制了机电式700°转动范围的旋转轴用限位机构，经理论分析和试验验证，该机构工作可靠，很好地解决了旋转轴回转零点的第一次通过和第二次限位问题，机构可适时为设备主控系统提供旋转轴当前位置和到位信息，结构设计巧妙、紧凑，完全可以满足大型高精度光学仪器的使用要求。

分析了光电经纬仪工作方式切换过程中系统发生跃变、超调的原因，并采用了一种初值补偿的方法解决该问题。建立了系统切换过程的数学模型，并从理论上阐述了产生这些问题的原因。针对这些问题，设计了一种基于补偿控制器输出的初值补偿切换算法，并给出了加入初值补偿之后的系统数学模型和响应形式，以及该算法的具体实现。最后，通过仿真实验，验证了该方法能够将脱靶量跃变抑制在0．003。以下，有效地改进了系统的动态过程，并抑制了切换过程中产生的跃变。

为满足含有多个成像系统的光电经纬仪跟踪实时性的要求，保证其跟踪的精度与可靠性，设计并研制了符合MIMD架构的计算系统。对经纬仪预测滤波、数据融合问题进行了理论推导，证明该算法需要大量的数值计算。为满足上述计算要求，开发出一套具有双DSP，单FPGA的3个运算单元的专用并行计算系统，分析了每个运算单元实时运算的时间开销。仿真实验表明，在具有3个成像系统的光电经纬仪中，当CCD采样频率为50Hz时，光电编码器采样频率为800Hz，该系统可以满足1．25ms的实时性要求。

分析一种音圈电机驱动的快速控制反射镜(FSM)的机械结构,由此建立其数学模型.依据模型,以不完全微分PID控制算法来消除结构谐振的不稳定影响,采用线性功率放大驱动方式,可使控制带宽超过其结构谐振频率,实现高带宽控制.实验表明,该方法应用于结构谐振频率分别为90Hz和20Hz的两种快速控制反射镜,系统的抑制带宽能分别达到315Hz和240Hz, 而且该方法简单可行,通用性强.