为了实现激光追踪控制系统永磁同步电机的快速响应、高稳态精度、高鲁棒性控制,提出了一种基于改进型非线性扩张状态观测器(NESO)的激光追踪测量控制方法,采用电流预测控制算法提高了系统的动态响应速度,利用改进型NESO消除非线性扰动的干扰,提高了激光追踪控制系统的稳定性和鲁棒性.设定激光追踪控制系统可以实现1　m内猫眼反射镜1　m/s的跟踪,此时电机转速为955　r/min.实验结果表明,当电机转速为955　r/min时,稳态误差为1.7　r/min,速度稳定后向电机添加0.1　N·m的外加负载,速度降幅为1.85％.相较传统的比例积分(PI)控制方法,在转速超调量相同的情况下,改进型NESO控制方法的稳态误差更小,响应速度更快,速度回复更稳定,控制系统整体的抗干扰能力更强.