在现代激光通信和高能激光武器控制系统中，都需要有光电捕获、跟踪与瞄准装置，以便迅速发现并精确跟踪目标。随着测量精度等技术指标逐渐提高，对捕获、跟踪与瞄准的要求也越来越高。 本文提出由大惯量机架结构的主系统和FSM反射镜组成的子系统共同构成粗精复合跟踪系统。两者作用合成，可实现大范围的快速高精度跟踪。以X-Y轴型跟踪瞄准系统为研究对象，通过对X-Y轴型跟瞄装置的较全面的能量分析，给出了俯仰动能与俯仰角、横倾动能与横倾角之间的非线性关系。建立基于机电动力学的Lagrange—Maxwell方程，得出了非线性的双轴耦合机电动力学模型。并在此基础上，建立了以快速控制反射镜来控制的精跟踪模型。引入PID控制算法，运用了MATLAB作为仿真工具，分别完成了粗精跟踪瞄准系统的机电动力学仿真。仿真结果证明了X-Y跟瞄装置的机电动力学模型的合理性以及X-Y轴型粗精复合装置能满足大行程、高精度性能的要求。