吊舱是一种高精度光电跟踪设备，在国防领域有着很重要的作用。随着跟踪目标机动性的增强，传统的设计方法已经不能满足现在跟踪机动目标的要求。由于电视跟踪器脱靶量的延迟对系统性能带来的不利影响，系统的带宽和开环增益不能设计的太高，跟踪精度被限制。如何提高光电跟踪设备的跟踪精度是一个研究的热点难点。　　本文设计方法不同于传统的跟踪伺服系统设计方法，采用了预测补偿算法来补偿脱靶量延迟滞后，提高了系统的带宽和跟踪精度。主要工作包括以下几个方面：　　1、在大量阅读参考文献的基础上，了解了光电吊舱控制系统的当前研究现状。结合实际课题，设计了吊舱控制系统的基本结构和原理。　　2、设计了吊舱位置回路控制器。在不考虑电视跟踪器脱靶量延迟的前提下，研究了伺服系统的频率校正方法，并且内模控制的设计方法引入到伺服系统设计中，讨论了内模控制的基本原理和设计方法。按照跟踪的精度要求，分别采用了频率校正和内模控制两种方法设计了伺服控制器，通过仿真进行了验证和比较，证明了这两种设计方法的可行性。　　3、针对光电传感器脱靶量延迟的问题，分析了延迟的存在对系统的影响。将最小均方误差(LMS)算法用于脱靶量预测补偿，并且提出将其与类似于共轴跟踪的方式结合起来，提出了一种目标位置合成的方法。讨论了LMS预测算法的基本理论，分析得出了算法的收敛条件，通过仿真证明了算法的有效性。并且对吊舱跟踪控制系统进行了仿真，证明了算法能达到精度的要求。　　4、讨论了LMS算法的优缺点，针对LMS算法的不足，采用了预测滤波算法进行系统设计，采用共轴跟踪的控制方式。介绍了机动目标的模型和各种预测滤波方法，最后采用了自适应Kalman滤波算法，提出利用Kalman滤波外推的方法对脱靶量的延迟进行补偿。通过仿真验证了补偿达到了预期的效果。最后对整个跟踪回路进行了共轴跟踪的仿真实验，实验结果证明了采用共轴跟踪能达到期望的跟踪精度指标要求。