近些年随着无人机、小型军事飞行器等体积较小侦察装置运用于战场中,对光电雷达的研究提出了捕获力更强、体积更小、速度更灵敏的要求。论文在以光电雷达研究的基础上提出了一套体积小、响应快、匹配度高的伺服控制系统。建立了伺服控制数学模型,设计了一种针对性的伺服控制器,控制器以单片机与FPGA为核心控制单元,利用FPGA并行处理能力,完成接收编码器反馈数据、PWM电机驱动调制;利用单片机在算法设计上的优势高速实现控制数学模型。经实际实验,本系统使用PID算法达到伺服位置控制精度为编码器输入+-1码。首先,论文对伺服控制系统控制理论进行研究,建立了以双极型可逆电机驱动理论为基础,以PID控制算法为核心,以内模法控制原理为整体框架的伺服控制数学模型。其次,论文对系统结构进行分析,设计了由高精度二维转台、光电编码器、伺服控制器组成的光电雷达伺服控制系统。通过系统对伺服控制器提出的需求设计了以单片机与FPGA芯片作为主控单元,集合异步收发,功率前置放大的伺服控制器硬件结构。通过对系统数学模型的分析设计了基于PID算法与内模法控制理论的软件结构。最后,通过大量实验验证了伺服控制系统功能可靠性、程序稳定性和硬件电路稳定性。同时该系统也实现了令人满意的用户体验,实现了多方式运动、实时运动状态监视、在线系统参数更改等便利的功能。