机载光电吊舱利用光电传感实现对目标的探测、识别、瞄准、跟踪、导航等功能。本文以机载光电吊舱控制系统为研究对象，基于Altera公司的FPGA硬件平台，采用Nios II软核处理器实现吊舱的基本控制功能。采用ALTERA公司的Cyclone II系列的芯片作为吊舱控制系统的核心，利用NIOS II软核处理器创建一个可定制的片上系统（SOPC）。NIOS II系统自身具备一些IP核，为了更好地实现系统功能，提高系统性能，本文由HDL语言自定义了一些IP核（PWM、CORDIC、FLOAD等），根据需要将这些IP核添加到NIOS II系统，之后将整个系统下载到FPGA中，最后采用PID控制策略由软件编程实现对光电吊舱的整体控制。针对光电吊舱在空中易受飞机姿态变化、风阻、机械振动、负载扰动等影响而造成控制系统不稳定的问题，本文进行了先进控制算法的理论研究。传统参数固定的PID控制器限制了光电吊舱系统性能的进一步提升，在研究了多种先进控制理论后，本文提出采用布谷鸟搜索算法（CS）优化模糊PID控制的方法对光电吊舱系统进行控制。采用SIMULlINK对吊舱模糊控制系统进行系统仿真，将布谷鸟搜索算法（CS）与粒子群算法（PSO）运用到该模型仿真中进行优化，对比两种算法的优化效果，结果表明布谷鸟搜索算法效率更高，光电吊舱模糊PID控制系统采用CS优化后，达到了较好的控制效果。为了更好地将模糊控制器应用到实际工程中，设计出基于硬件平台的模糊控制器，本文通过FPGA硬件开发环境Quartus II初步实现模糊控制器的设计。为了完成模糊控制器的整体设计，首先对模糊控制器进行模块划分，本文采用的是图形设计及HDL文本形式的方法实现各个功能模块，在Quartus II9.0进行仿真，仿真结果表明，基于FPGA的模糊控制器达到了预期的效果。