机载光电吊舱是集光学、机械、微电子、自动控制和通讯技术为一体的高科技产品,常悬挂于运动载体外部,利用光电传感器实现对目标物的扫描,并将扫描图像及数据信息进行实时反馈,协助飞行员完成目标物的搜索、侦察。机载光电吊舱已成为航空航天领域中的重要装备,其研制开发备受各国的重视。本文以机载光电吊舱为研究背景,对机载光电吊舱的控制系统进行了重点研究。该吊舱内置可见光与红外成像仪,可在昼夜或能见度较低时完成对海陆面目标物的搜索,并准确确定目标坐标位置。本文以控制系统为具体研究对象,对控制系统进行分析并建立了控制系统数学模型。因考虑飞机姿态变化、空中风阻力、机械振动、负载扰动等影响系统稳定性的因素,重点对参数自整定模糊PID算法在该控制系统的应用进行了理论研究,并利用Matlab对系统模型进行仿真。实验表明,参数自整定模糊PID控制算法在机载光电吊舱控制系统中的应用取得了较好的控制效果。该算法具有鲁棒性强、动态性能好的特点,提高了控制系统稳定性。在此基础上,采用ATmega128单片机为控制核心,配用电机驱动板、直流伺服电机及光电编码器构成了伺服控制系统,并设计了字符叠加单元,将控制系统的工作状态等信息实时显示在屏幕上。同时,搭建了硬件电路,编写了相应的控制程序。最后,对吊舱控制系统进行现场测试,系统可实现自动扫描、测角、叠加字符等多种功能,验证了设计方案的可行性。课题的研究为今后吊舱控制技术探索了新途径,其研究内容具有一定的理论及实际应用价值。