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高性能的伺服控制除了需要高质量的控制器，还需要高质量的反馈信息。对于光电跟踪系统，通过位置和电流传感器可以提供位置和电流信息，而速度信息则需要通过处理测量信息得到。传统的差分方法会放大位置信息中的量化噪声，从而降低光电跟踪系统的精度。介绍了全维状态观测器及其基本原理，结合伺服控制系统电机模型架构，设计了一种线性速度估计器，并讨论了其参数选择问题。采用抗积分饱和PI控制器和积分分离PI控制器作为三环控制回路的控制器，在某型号光电跟踪系统对该算法进行了实验。实验结果证明，采用该算法的伺服控制系统基本无超调，上