机载光电稳瞄吊舱作为一种集成了光学、自动控制、精密机械、图像的采集与处理等先进技术的装备,被大量应用于军事和民用领域,用来进行目标的探测、侦察、瞄准与跟踪等。吊舱在工作中过程中受到的来自载机和吊舱内部的各种扰动会对吊舱视轴的稳定造成影响,这会严重影响到所搭载的光电探测设备的工作效果。因此探索和研究如何提高吊舱视轴的扰动抑制能力具有十分重要的意义。本文以提高两轴两框架光电稳瞄吊舱的动态响应特性和扰动抑制能力为目标,进行了一系列的研究工作,包括:1)机载光电稳瞄吊舱系统分析:包括吊舱隔离载体角运动原理分析、吊舱系统的组成、工作模式以及不同工作模式下的伺服控制系统构成以及工作原理分析,还有对影响吊舱视轴稳定性的各种主要扰动因素进行了分析。对吊舱速度环控制回路进行机理建模。对吊舱进行了扫频实验,将采集得到的扫频实验数据通过系统辨识的方法建立了吊舱方位框架的近似传递函数。2)将线性自抗扰控制应用于光电稳瞄吊舱速度环伺服控制,并进行了基于吊舱模型的线性自抗扰控制器改进与优化研究。改进与优化包括:首先推导出模型辅助的降阶线性扩张状态观测器的表达式并用来代替线性扩张状态观测器,并给出其收敛性分析;其次控制律中摒弃采用观测器对系统输出速度信号的微分的观测与估计量部分,换成直接采用系统输出的微分量;最后进行了大量对比仿真试验和分析,验证了基于线性自抗扰控制的改进与优化控制器可以提高吊舱的动态响应特性、模型摄动鲁棒性以及视轴扰动抑制能力。3)设计并编写了吊舱速度环的相关实验的控制算法程序。进行了基于改进线性自抗扰控制器和线性自抗扰控制器下的光电稳瞄吊舱方位框架阶跃响应实验和视轴抗扰动实验,实验验证了与线性自抗扰控制器相比,基于线性自抗扰控制器的改进与优化控制器控制的吊舱在动态响应以及扰动抑制能力上都有了一定程度的提高。