چکیده: در این تحقیق، مدل‌سازی و طراحی سیستم جستجوگر ژیروسکوپ آزاد با عملگر الکترومغناطیسی، در مد پویش، مورد بررسی قرار گرفته است. سازوکار این جستجوگر دارای یک روتور مغناطیس دائمی است که دارای تقارن دوقطبی مغناطیسی است. ابتدای بحث در مورد مدل‌سازی دینامیکی سازوکار جستجوگر در دو روش نیوتن و لاگرانژ به همراه مدل‌سازی اثر طوقه‌های جستجوگر و گشتاور مغناطیسی بر روی روتور مغناطیس دائم است و سپس برای انجام ردیابی مناسب در مد پویش، کنترل‌کننده PD همراه با فیلتر پایین گذر و همچنین یک کنترل کننده‌ی غیر‌خطی بر مبنای خطی‌سازی ورودی و خروجی پیشنهاد شده و کنترل کننده‌ها توسط الگوریتم TLBO بهینه‌سازی شده‌اند. به این ترتیب با پیاده سازی کنترل‌کننده‌ها و ایجاد جریان در محرکه‌های الکترومغناطیسی سیستم جستجوگر ژیروسکوپ آزاد، گشتاور لازم را ایجاد و امکان کنترل جهت‌دهی مناسب محور بینایی فراهم شده است.