为了确定水平式光电望远镜的各主要误差对观测精度的影响,提高望远镜的指向精度,对它的目标定位误差进行了分析。针对水平式望远镜的结构特点,通过分析从被测目标到望远镜相面产生目标定位误差的光、机、电等各种误差因素,建立了水平式望远镜目标定位测量方程。应用蒙特卡罗法进行误差仿真,预测出水平式望远镜的目标定位误差,并对各误差的敏感性进行了分析。选取敏感性高的误差项建立误差补偿模型,对实拍星体误差进行补偿实验,结果表明：补偿后经轴转角误差标准差从66.4″降低到3.3″,下降了95%;纬轴转角误差标准差从49.4″降低到5.6″,下降了89%。所用方法和模型能够对主要误差进行分析和预测,可为水平式光电望远镜的总体设计提供参考。

以常规代数方法,分析探讨了地平式光电望远镜天顶盲区形成的机理,结果显示跟踪架最大方位角速度、目标的飞行高度和飞行速度这三个参数确定了天顶盲区范围.利用天文球坐标系进行了分析,结果表明跟踪架最大方位角速度的限制是导致望远镜存在天顶盲区的最主要原因.在北纬60°跟踪赤纬不同的目标得到了具体跟踪数据,通过对比方位、俯仰角速度在天顶附近的变化规律,验证了天顶盲区首要影响因素是跟踪架方位角速度.

光电望远镜口径超过5m以后，应该补偿风阻力矩干扰，以提高光电望远镜跟踪精度。本文首次将自抗扰控制器应用于光电望远镜的伺服系统中，根据自抗扰控制器可以动态补偿系统模型扰动和外部扰动，将作为负载扰动的风阻力矩归为外部扰动，利用扩张观测器对包括风阻力矩的各项扰动进行观测和补偿。该方法能有效地抑制风阻力矩对系统的影响，同时提高伺服系统速度环的响应速度，减小了稳态误差且无超调。仿真结果表明，具有自抗扰控制器的调速系统，当随机风阻力矩在＋100Nm之间变化时，系统稳态误差的均值为1．8×10^-5 rad／s，标准差为9、87×10^-4 rad／s，最大值约为5．7×10^-3 rad／s，其抗扰性能明显优于PID调速系统。

采用CCD漂移扫描技术可以显著提高地基光电望远镜系统的观测效率，改善空间目标的数据质量，但目前不适合对快速移动目标的观测。把CCD漂移扫描技术与精密控制的旋转装置相结合是扩展其应用的一种解决思路，本文在分析CCD漂移扫描技术的基础上，建立了一种旋转式CCD漂移扫描观测的控制模型。同时运用模型进行了模拟观测实验，并分析了旋转角度、脉冲控制周期等模型参数对观测效果的影响，其结果不仅验证了该旋转控制模型构造的合理性，而且也能为实际观测提供参考依据。

对大型光电望远镜的高集成伺服系统进行了分析，并对其硬件进行了智能化、模块化、集成化设计，提高了系统的集成度和智能化水平，大大缩小了体积，增加了可靠性和可维护性。该系统可控制大部分大型光电望远镜的两轴伺服转台进行高精度跟踪与测量，覆盖范围广。

分析了光电望远镜低速跟踪过程中的力矩波动对速率平稳性的影响，提出了一种基于重复控制算法的控制策略，并给出了该算法的稳定性分析和设计方法。另外提出了使用正弦法测量光电望远镜机械时间常数咒的方法。实验证明：使用重复控制算法可以有效地抑制了由力矩波动引起的低频噪声，提高光电望远镜的低速跟踪能力。