光电稳瞄平台作为一种集光学、精密机械、伺服控制、图像采集与处理等为一体的先进设备,能对载体扰动有效隔离,保证光学探测设备的视轴保持在相对惯性空间的稳定指向。因其能够搭载不同功能的光电探测设备,而被广泛应用于军、民等多种领域,实现对目标侦察、测绘、定位与远程打击等任务。平台工作时会受到来自内部、外部等不同因素的干扰,这些干扰会对光学载荷的最终成像效果产生影响,严重时会导致所搭载的光电探测设备无法正常工作。为了提升光电稳瞄平台控制系统性能,本文通过建立精确表征系统实际特征属性的分数阶模型,并据此设计相应的分数阶控制器,从而提高系统分数阶模型辨识精度,并实现系统的鲁棒控制,进而提升系统视轴稳定精度。主要研究工作如下:首先,对光电稳瞄平台系统进行分析,包括系统的组成结构及分类、工作模式、以及影响视轴稳定精度的因素。并对速度环中关键部件进行了机理分析得到其数学模型。通过扫频、扫描实验采集系统输入输出信号,基于分数阶微积分理论,在光电稳瞄平台分数阶特性分析的基础上,利用智能优化算法对光电稳瞄平台进行分数阶系统辨识。针对标准粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）辨识的参数易陷入局部最优的弊端,结合差分进化算法（Differential Evolution,DE）对粒子群算法进行改进,将辨识到的方位轴速度环分数阶模型与采集的时域输出信号进行对比分析,验证了分数阶模型比整数阶模型更接近光电稳瞄平台实际系统。其次,进行了光电稳瞄平台分数阶鲁棒控制策略的研究,针对分数阶控制器传统参数整定方法求解复杂、程序化困难等问题,对FOPI、FO[PI]控制器以及IOPI控制器采用一种基于向量模型的参数整定方法,并利用稳定性区域分解的方法对分数阶控制系统进行稳定性分析。针对分数阶微积分算子具有无穷维的特点,分析Oustaloup及改进Oustaloup离散算法对微积分算子的逼近效果,实现分数阶模型及控制器数值化实现。根据所设计的控制器与辨识得到的模型进行仿真对比分析,结果表明,基于分数阶模型设计的FOPI及FO[PI]控制器在扰动抑制能力、动态响应特性以及鲁棒性等方面优于整数阶控制系统,其中FO[PI]控制效果更加优越。最后,搭建光电稳瞄吊舱实物验证平台,进行阶跃响应实验及力矩、载体速度扰动抑制实验,根据实验结果分析,基于分数阶模型的FO[PI]控制器相比于基于整数阶模型的IOPI控制器更能有效提高平台的动态响应及扰动抑制能力。