در این تحقیق، مدل سازی 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 مدل سازی دینامیکی سازوکار جستجوگر در دو روش نیوتن و لاگرانژ به همراه مدل سازی اثر طوقه های جستجوگر و گشتاور مغناطیسی بر روی روتور مغناطیس دائم است و سپس برای انجام ردیابی مناسب در مد پویش، کنترل کننده pd همراه با فیلتر پایین گذر و همچنین یک کنترل کننده ی غیر خطی بر مبنای خطی سازی ورودی و خروجی پیشنهاد شده و کنترل کننده ها توسط الگوریتم tlbo بهینه سازی شده اند. به این ترتیب با پیاده سازی کنترل کننده ها و ایجاد جریان در محرکه های الکترومغناطیسی سیستم جستجوگر ژیروسکوپ آزاد، گشتاور لازم را ایجاد و امکان کنترل جهت دهی مناسب محور بینایی فراهم شده است.