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结合三轴直角框架结构的光电导引系统消除视线扰动的问题，给出了弹体扰动角速率和框架电机角速率转换到视线坐标系的转换公式，同时采用三轴直接补偿方式消除弹体扰动的影响，构成内回路角速率稳定控制器。进而导出了基于非线性逆动力学和PID控制器组合的外回路角速率跟踪控制器，使得光电导引系统在消除扰动的同时跟踪输入指令角速率信号。最后采用Matlab对稳定回路和跟踪回路进行了仿真，仿真结果表明，系统角速率稳定的解耦精度为1％，角速率跟踪的响应调节时间小于0．1s。