光电稳定平台是一种搭载在动载体上的伺服平台,能够隔离载体的扰动,通过图像探测设备实现对运动目标的精确跟踪,在测绘、侦查、定位和跟踪等方面发挥重要的作用。为了提高该系统的稳定精度和跟踪精度,本文以两轴两框架光电稳定平台为研究对象,对视轴速度稳定回路以及位置跟踪回路进行深入的研究。针对各自存在的问题设计了相应的控制策略,并对伺服控制系统的硬件电路和软件实现进行了设计,主要研究内容如下:首先,传统的PID控制方法在非线性、时变的、不确定性干扰下,控制效率低,达到的性能指标不理想,而作为一种现代控制理论方法的柔性变结构控制提供了一种能接近最优控制性能的有效方法。通过分析柔性变结构的两种控制方法,针对变饱和柔性变结构控制和动态柔性变结构控制的控制参数选取较为复杂的问题,对动态柔性变结构控制方法进行简化,将其与PI控制相融合,设计了一种简化的动态柔性变结构PI控制方法。并对该算法进行离散化处理,以便离散控制程序的编写。其次,分析光电稳定平台的伺服系统组成以及工作原理,建立了伺服系统被控对象的数学模型,构建了平台速度稳定回路,并在MATLAB/Simulink中搭建了此回路。为了提高速度回路的动态性能,分别采用了由粒子群算法优化后的PI控制器、变饱和柔性变结构控制器和简化的动态柔性变结构PI控制器。仿真结果表明,在上升时间和抗干扰能力两方面,简化的动态柔性变结构PI控制器都优越于另外两种控制器,具有更高的动态性能。针对速度稳定回路受到的外界干扰,引入了基于干扰观测器的干扰补偿控制。仿真结果表明,基于干扰观测器的简化的动态柔性变结构PI控制器具有更强的隔离扰动的效果,达到了更高的稳定精度。针对位置跟踪回路的脱靶量具有不确定延时的问题,采用了基于扩展卡尔曼滤波算法的延时补偿控制。仿真结果表明,该方法对脱靶量延时达到了较好的补偿。最后,搭建了光电稳定平台伺服控制系统硬件电路,编写了基于角位置编码器信号处理、速率陀螺信号处理以及控制算法的程序。并在光电稳定平台实物上进行了速度扰动实验和位置跟踪实验,验证了控制策略的有效性,实现了高稳定精度和高跟踪精度。