为了满足卫星星间激光通信粗跟踪系统高的动态性能和稳态性能，针对普通PID控制存在阶跃响应超调量大、调节时间过长等问题，以永磁同步电动机为控制对象建立粗跟踪系统的三环控制模型，并进行matlab仿真分析。在普通PI控制的基础上提出一种自适应增益控制，为跟踪系统缩短调节时间改善超调等动态性能提供新的方法，在基于FPGA主控单元的控制下。地面实验表明，在187.25 μrad（500码）阶跃信号的激励下，改进的自适应增益控制策略较普通PI控制，超调量由35.8%下降到10%，调节时间由100 ms缩短到70 ms，稳态精度保持在±2.247 μrad（3码），控制性能得到了显著改善。在轨工况下，自适应增益控制策略能够实现星间激光通信跟踪转台的高精度控制，同时对其他高精度伺服系统设计具有借鉴意义。