大型光学望远镜是对空间目标探测和跟踪的重要光学设备,由于地平式结构具有良好的机械性能而被广泛采用。但地平式结构望远镜在跟踪过程中存在视场旋转问题,所成图像中除在视场中心的点外,其它点都绕视场中心旋转。这为后面的目标识别和图像处理带来了不便。为了获得优良、真实的目标图像,必须对地平式望远镜的视场旋转进行补偿。首先,本文对地平式望远镜图像旋转产生的原因进行研究,并计算地平式结构引起的物方视场旋转角和平面反射镜引起的像方视场旋转角与望远镜方位、俯仰角的函数关系,得到望远镜视场的旋转角。对目前常用的几种消旋方法进行研究,采用光学消旋方法对望远镜视场旋转进行补偿,对望远镜视场旋转特性进行分析,为消旋转台设计提出技术指标要求。其次,分析目前常用伺服控制器的现状,采用ARM9核心板加CPLD底板作为控制器,并在ARM9平台上移植Linux2.6操作系统,在Linux操作系统下实现对消旋转台的控制。搭建了主机与控制器之间的交叉编译环境,为Linux系统下进行设备驱动和应用程序的开发提供条件。详细阐述了Linux设备驱动、应用程序的设计和CPLD程序设计,CPLD程序设计包括PWM波生成设计、CPLD双向数据总线设计和串口接收设计等。最后,对转台进行建模和参数辨识,采用增量式PID控制算法,利用MATLAB对PID参数进行整定。实验结果表明,由于转台存在较大摩擦,系统速度过零处出现“死区”现象,且等速跟踪时速度波动较大,影响了系统的控制精度。本文基于LuGre摩擦模型,首先对摩擦模型进参数辨识,然后对系统加入摩擦补偿,使满足消旋控制指标要求。