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空间光通信依靠独特的优势有着十分迅速的发展，其中的捕获、跟踪、瞄准(ATP:Acquisition, Tracking, Pointing)控制技术是其中的重要技术，同时比例、积分、微分(PID: Proportion, Integration, Differentiation)控制技术更是其中的关键，对ATP复合控制系统的原理以及结构进行研究，以及证明精跟踪回路的跟踪精度决定着整个控制系统的跟踪精度。对基本的PID控制和基本的二自由度PID控制技术进行分析研究。在智能控制、Smith预估控制以及多种PID控制的基础上，提出四种新型PID控制（二自由度和三自由度PID控制）技术，然后通过阶跃响应仿真进行分析，仿真效果证明了新的控制方法能够很好的实现跟踪特性以及抗干扰特性。在ATP复合控制环路基础上，分别对粗、精跟踪环路使用SISO预估控制技术和新提出的PID控制技术。通过仿真比较，证明新的控制方法能够在ATP系统中得到好的应用。