研制了空间光电跟踪系统的输出力矩(角动量)和动量自补偿的平衡轮,用于降低光电跟踪系统运动对卫星平台姿态的影响。根据光电跟踪系统对目标捕获和跟踪成像的指标要求,针对其频繁启动、速度和加速度变化范围大、速度频繁过零等区别于卫星姿态控制用平衡轮的特点,基于角动量平衡原理设计了一种平衡轮。通过有限元法完成了平衡轮的模态分析和结构优化,建立了包含平衡轮的光电跟踪系统的机电动力学数学模型,利用Matlab/Simulink对光电跟踪系统的方位轴系进行了模型的仿真计算。为验证其可行性,研制了一套平衡轮原理样机,提出了基于单轴气浮平台的平衡轮性能测试方法,并完成了模拟方位轴系的残余角动量检测。仿真和试验结果显示,平衡轮的使用将光电跟踪系统对平台的残余角动量输出减小了96%,表明所设计的平衡轮结构和控制系统合理可行,能够满足空间应用的需求。