随着科技的发展以及人类对探索宇宙不息的热情,认识宇宙的工具也在不断进步。作为重要工具的天文望远镜也已经从20世纪70年代的米级发展到现在的十几米甚至几十米。本论文的研究内容属于所内参加的国际合作项目(TMT)的子系统,所里主要负责参与TMT望远镜三镜系统的研制,该论文的方向就是三镜方位轴系统的驱动。国际上的大型望远镜的轴系驱动方式主要有蜗轮蜗杆传动方式、摩擦传动方式、齿轮传动方式、直接驱动方式等,通过分析TMT对三镜系统体积、重量等要求后,本文决定采用齿轮传动系统完成方位轴承的驱动控制。首先,分析了整个三镜系统的工作过程,根据TMT项目对三镜方位轴旋转所提出的控制精度和控制时间的要求,分析出控制系统所要提供的控制参数,根据各部分的参数完成方位轴控制系统各个部分的选型,完成整个控制系统的搭建。其次,解决了在双电机同步联动系统中一个非常重要的问题,即电机输出转速同步的问题。由于在实际电机选择的过程中,即使选择相同型号的电机,实际的电机参数也不可能完全相同,这样在同样的控制指令下两电机的输出转速不一致,这样就会产生我们所说的差速振荡现象,会严重影响系统的控制精度。工程上采用两电机转速的差作为一种反馈,采用PI控制将反馈加入到电机的输入端,就可以很好的解决电机转速不一致的问题,使两电机保持同步联动。再次,在同步联动的基础上,采用预加偏置力矩的方式消除齿轮间隙对控制系统的影响。对整个三镜控制系统进行建模,在Simulink软件中建立带齿轮间隙的方位轴控制系统模型,通过对该模型的仿真实验可以清楚的看到,在加入偏置力矩环节时,可以很好的消除齿轮间隙对控制精度的影响,在仿真过程中证明了预加偏置力矩的可行性。最后,完成了伺服控制系统硬件电路板卡的设计,通过对其进行的功能验证,证明其完全可以胜任该双电机齿轮传动系统的控制任务,而且设计了丰富的通讯接口电路和一块液晶显示电路,这些功能可以很好的完成控制器与其他系统进行数据通信,还可以实时的显示相关的控制信息,该电路板卡能很好的完成后续硬件平台的控制实验。