卫星激光通信具有通信容量大、抗干扰性强、质量轻、保密性好等突出优势,得到广泛的研究与应用。卫星激光通信链路的建立与保持,主要由捕获、跟踪、瞄准（Acquisition,Tracking,Pointing,ATP）系统性能决定。其中卫星平台振动是影响ATP跟踪瞄准精度的主要原因之一。为抑制平台宽频抖动带来的误差,需要具有高速、高精度处理性能的精跟踪系统。传统精跟踪控制系统主流处理器为DSP、PC104、Power PC等串行式处理器,具有易于开发实现浮点控制算法的特点,但这类处理器在控制算法的实时处理能力上受到限制;FPGA具有高帧频、并行处理的特点,但传统FPGA开发具有设计过程繁琐,调试困难,且不易于实现浮点运算的问题。另一方面,在太空中的各种振动造成控制系统的非线性增加,而太空中不方便人为维护,采用传统参数固定的PID（Proportion Integration Differentiation）控制器难以达到良好的控制效果的问题。针对上述问题,本文主要研究如何在FPGA上实现并行浮点控制算法,复合传统PI算法与模糊控制算法,力求实现高速高精度的处理效果以及高精度的控制。通过模型化方法（System Generator,SG）搭建实现浮点模糊PI算法,并应用于FSM的控制系统中,完成FPGA的硬件实现。具体涉及:1.针对传统硬件编程设计方法存在设计过程繁琐、开发周期长、设计效率低、算法翻译困难、浮点运算实现困难算等问题。本文参考应用在数字信号处理领域的SG模型化设计方法,结合控制算法设计的需求,提出基于SG的浮点控制算法的设计架构。在面对抽象复杂的模糊算法设计中深入理解算法本质,采用SG基础的数学模块搭建复杂智能算法。实验结果表明,模型化方法实现的浮点模糊PI控制算法成功应用于FSM的系统中并取得良好的控制效果,有力证明基于SG模型化设计方法的可行性。2.针对卫星激光通信对高速、高精度处理的需求问题。本文通过模型化方法实现并行浮点控制算法。在面对算法搭建中时序违例问题,提出插入寄存器拆分大的组合逻辑,提高算法处理的吞吐率。实验结果表明,相比传统定点PI控制算法,本文设计的浮点控制算法具有高精度的运算,控制系统收敛更快,稳态误差更小;FPGA实现的模糊PI控制算法最快可达47.828MHz的运算频率,相比DSP等串行式处理器,本文实现的基于FPGA的控制算法具有高速的处理性能。3.针对太空中多种振动源而导致控制系统的非线性增加,且太空中不易人为进行控制器维护的问题。本文复合传统PI控制与模糊PI控制,实现参数可自整定的模糊PI控制器。本文提出面积平均法在线求解边缘模糊集合中心点值,通过改进模糊算法提高其可靠性。FSM控制的硬件实验结果表明,无论是阶跃响应还是正弦信号跟踪,设计的模糊PI控制器相比传统PI控制器,其控制精度更高,系统收敛更快,控制性能更好。在FPGA设计方法上,采用SG模型化设计方式实现浮点控制算法,提高FPGA的开发效率以及设计的实用性,拓展FPGA在控制领域的应用;在卫星激光通信需求上,利用FPGA实现并行浮点模糊PI控制算法,提高了处理器性能、运算精度以及控制精度,为卫星激光通信链路的建立与保持提供了重要的工程应用价值。