2019年1月3日嫦娥四号探测器成功实现人类历史上首次月球背面着陆,我国航天事业取得又一重大成就。空间目标在脱离地面前,我们需要在地面进行面面俱到,程序严格的测试工作,但由于空间目标工作环境的特殊性,我们也往往需要对空间目标进行维修、升级、排除故障干扰与回收,这一工作的前提就是能对其进行在轨捕获。基于上述背景,本课题就显得十分必要,本文主要目的在于研究一套可与上位机协调控制的安全可靠,精度达标的运动控制系统。能够在地面使抓捕机构完成靠近,保持,调整,抓捕这一系列过程,以完成抓捕测试任务。同时在我们研制这一系统的过程中,同时发现其控制部分的PID调节过程复杂且耗时,并存在准确性,稳定性等问题。传统调节,其主要依赖工程经验,调节的好坏和快慢,“收也凭天,荒也凭天”,一个有经验的工程师可以进行多次快速的尝试,加快调节效率,但也容易陷入调节的病态区域,工作量巨大。据此论文不仅对整个空间抓捕机构控制系统的各个模块进行详细的阐述,对应用的PMAC控制卡控制流程进行完整介绍,对研制过程中出现的重点问题进行了描述和攻克。结合数据关联性研究,使用布谷鸟搜索的启发式算法对空间目标智能控制的PID控制环节参数进行了整定,同时提出了定量调节稳态时间这一性能参数,探究PID控制参数及性能参数关系的这一系列新问题。作者给出了一种随机森林回归的解决方式,并对结果进行了分析,总结了一定的规律,可为技术人员在后续调节其他器件的PID参数提供良好的方法借鉴和辅助功能。