光电跟踪系统是瞄准和捕获目标的重要设备,本文研究两轴两框光电跟踪系统,以提高光电跟踪系统的跟踪速度和精度,立足于分布式协同控制理论,控分问题分为结构层的一致性跟踪问题和节点层的伺服结构控制问题,从协同跟踪控制策略、节点执行机构控制器和干扰补偿方法设计三方面展开研究。本文具体工作如下:由于带有快速反射镜的两轴两框光电跟踪系统结构复杂,且含有多源扰动,本文研究了光电跟踪系统拓扑结构层模型和和运动节点伺服机构模型,分析了影响跟踪稳定的两层扰动源。面向光电跟踪系统结构,首先结合数学图论建立拓扑模型;其次结合协同控制思想建立多运动体系统模型,最后建立节点伺服机构的运动学模型。在实际协同控制系统中,整体外部和伺服机构内部动力系统存在不确定扰动,影响系统的动态性能和稳定精度;同时,系统速度信息是很难被精确测量的。本文基于leader-following思想,设计二阶协同控制系统未测量速度和干扰的估计方法。首先,为准确估计系统状态信息,设计了有限时间状态观测器;其次,使用积分滑模,研究了干扰补偿方法,对结构层的等效干扰进行了快速地补偿;并增强了系统的鲁棒性。在leader-following二阶协同控制系统中,为获得目标点的加速度信息(此处指与跟随者有拓扑连接的跟随者),提出了有限时间跟踪微分器,能迅速精确地获取领航点的加速度信息;其次,为获取更高的协同跟踪速度和精度,设计新型双幂次一致性跟踪控制器,该控制器在有限时间内快速收敛至平衡位置,实现了快速稳定跟踪。针对光电跟踪协同控制系统中受干扰的单个运动节点的伺服执行机构,设计了基于广义加速度的反步控制策略。首先设计了有限时间超螺旋滑模干扰观测器,对影响伺服执行机构的干扰进行了有效地估计与补偿;其次,设计了基于广义加速的有限时间反步控制器实现对伺服结构有效控制,该控制策略明显提高了协同跟踪性能及鲁棒性,并且削弱了滑模中的抖振现象。最后,将本文所设计的协议仿真并验证,实验结果表明了控制策略的有效性。该方法具备实用价值,对其他高精度伺服控制系统的科研贡献了相关理论依据。