为解决反作用飞轮用永磁无刷直流电机的电磁设计问题，提出了一种采用有限元法与磁路法相结合方式进行电机电磁设计的目标设计法。根据飞轮电机有效电磁气隙宽、径长比大的结构特点，推导了电枢尺寸与机械特性、有效电磁气隙、径长比等参数间的关系表达式，得到新的电枢尺寸计算公式；利用磁场逆问题求解策略结合等效气隙磁通密度方法，给出磁钢尺寸的计算模型；最后描述了整个电磁设计过程。与一台最高转速为6 000 r/min、角动量为5 Nms的反作用飞轮驱动电机的对比验证表明，该方法最大设计误差为2.89%，精度较高。该方法不受传统方法取值思想的限制，目标明确，速度快，适用于大的有效电磁气隙，大径长比结构的飞轮电机的电磁设计。

设计了一种深空非合作目标的激光扫描、捕获、跟踪地面实验装置,通过模拟深空同轨道运动的两颗卫星跟瞄过程,在理论上计算了跟瞄装置中光束指向驱动电机的最小加速度和其在跟踪过程中的运动特性。理论分析与仿真结果表明,当卫星偏离光斑中心一定距离时,指向驱动电机先加速后减速,补偿这个偏心,重新捕获跟踪卫星;重新捕获到跟踪所需时间受电机加速度和望远镜探测精度以及探测器响应处理时间影响,其中探测器精度对重新捕获到跟踪所需时间影响较大,探测器响应处理时间要减小到最小;为了使从捕获到跟踪过程中卫星始终在扫描光斑范围内,经纬仪驱动电机的最小角加速度为25.5°/s2。