随着现代战争的发展，基于空中力量的超远距离、高精度的信息侦查、目标精确定位和跟踪、精确制导等技术在信息化战争中的战略作用愈加凸显。光电稳定跟踪平台能够有效解决飞行载体在运动过程中对各类光电探测器的扰动问题，使光电探测器视轴线能够在相对惯性空间保持稳定的基础上获取精确图像并对目标实现高精度跟踪，因而受到广泛关注。本文以陀螺稳定吊舱跟踪平台的控制系统作为研究对象，针对影响吊舱控制精度的主要因素对吊舱控制系统展开研究。本文着眼陀螺稳定跟踪平台的国内外发展现状及研究成果，结合对大量相关文献的总结，分析了陀螺稳定跟踪平台的主要研究方向和难点，为本课题的研究内容提供方向性指导。在对陀螺稳定吊舱系统工作性能主要影响因素及各类视轴稳定技术和吊舱伺服结构讨论分析的基础上，结合两轴两框架、两轴四框架隔离性能的深入对比，提出了吊舱系统的技术指标并进行了总体设计，并给出相应元件的选型及控制系统的数学模型，为后续研究工作的开展提供蓝图。通过对控制结构的抗扰性能分析，引入了位置环-稳定环-速度环-电流环的四环控制结构，并根据力矩刚度和隔离度的要求，结合吊舱系统性能指标，完成了吊舱控制系统的PID频域校正与仿真，在理想的模型下使系统基本实现了性能指标要求。针对PID频域校正控制方法在吊舱实际非线性摩擦力和干扰力矩作用下抗扰能力和低速平稳性的不足，利用滑模变结构控制法对系统稳定环进行了基于干扰上界的滑模变结构控制器的设计和仿真。对比仿真结果表明，在非线性摩擦力矩和载体干扰角速度共同作用下，吊舱滑模变结构控制系统在低速平稳跟踪、抗干扰能力方面优于传统PID频域校正法。同时，针对抖振问题，基于准滑动模态的原理利用饱和函数对控制器进行改善，结果表明该方法在保证控制性能的前提下，有效地缓解了系统抖振问题。此外，针对位置环电视跟踪器的延时问题，结合目标位置合成方法设计了基于归一化LMS自适应预测器对延时进行补偿，获得了良好的补偿效果。