红外小目标检测跟踪技术被广泛应用于军事领域。研究红外小目标检测跟踪系统,使它能够更加稳定、实时地完成检测与跟踪任务,具有非常重要的实用价值。研究红外小目标检测跟踪系统需解决两个关键问题:1)如何从红外图像序列中快速检测识别目标,并获取目标准确的位置,即目标检测与开环跟踪问题,2)如何准确地控制云台跟踪运动目标,即闭环跟踪控制问题。本文以总装预研项目为背景,围绕红外小目标检测跟踪系统中的闭环跟踪控制技术开展研究,实现该系统对近程运动小目标的稳定跟踪。本文主要工作包括:1)系统伺服控制方案的设计。根据红外小目标检测跟踪系统中目标跟踪过程确定系统的伺服控制方案。该方案是系统把通过目标检测与跟踪处理获取的目标脱靶量作为位置环控制器的输入,对云台作位置环控制。2)云台控制算法的设计。根据系统中云台的应用环境和技术指标要求,开展对比例积分微分(PID)控制与模糊PID控制的研究,设计了模糊PID控制器。同时,给出了该控制器中模糊推理系统的工程实现方法,并通过仿真和外场实验验证了该工程实现方法的有效性。3)系统实现与应用。根据云台的控制算法和红外小目标检测跟踪算法,在DSP平台和PC平台上分别实现了相关软件的开发,并搭建了红外小目标检测跟踪系统实验平台。在该系统实验平台上实现了PID控制与模糊PID控制以及完成了相关的实测应用,测试结果表明系统能够达到项目要求的技术指标。