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空间激光通信中，PAT(Pointing，Acquisition，and Tracking)系统对实现运动目标之间的通信链路起决定性的作用。现实中PAT系统的庞大体积和较长捕获时间制约着空间激光通信的快速发展。因此，实现PAT系统伺服控制器小型化和对扫描算法的优化具有重要的意义。 本文对现有的空间激光通信PAT系统进行了分析，提出了一种可行的空间激光通信PAT系统地面模型，实现了一种基于TMS320LF2407A DSP的微型PAT伺服控制器。TMS320LF2407A DSP完成定时操作，比较操作，位置、速度控制，PWM输出，磁性编码器输入信号的处理，与信标光的识别、定位系统的通信，与主机的通信，以及I／O端口扫描算法等功能，组成了伺服控制系统的核心单元；功率驱动模块、电动机、复合轴组成伺服控制系统的执行单元；光学系统、信标光的识别和定位系统组成闭环(反馈)控制系统的受控对象和外反馈信号获取单元；磁性编码器及信号处理部分组成闭环(反馈)控制系统的内反馈信号获取单元；论文对该控制系统的构成原理和特性参数进行了详细分析。在控制系统的PWM输出功能中，实现了针对PAT系统需求的单芯片控制双电机的数字PID改进算法，并进行了数字PID控制参数选择的讨论。在I／O端口扫描算法中，讨论了信标光束最佳发散角的选择，给出了望远镜视场角等参数，确定了光栅螺旋扫描和蜂窝螺旋扫描方式的扫描步长，实现了嵌入式光栅螺旋扫描和蜂窝螺旋扫描方式，并对超前瞄准技术以及其超前扫描参数的动态控制进行了研究。对执行部分的误差分析和扫描方式的实验结果验证了该小型化PAT伺服控制器的可行性和实用性。