机载随动稳定平台系统集光学、机械、电子技术于一体,广泛地应用于军事和民用领域。本文以安装在飞艇上的某型机载随动稳定跟踪平台的研制过程为背景,针对平台的稳定机理、平台伺服控制回路的设计、系统建模与仿真、基于嵌入式计算机的伺服控制系统等关键技术进行了研究。论文主要包括以下几部分:(1)分析了平台系统的工作原理、分类、常见的机械结构和平台中常采用的几种稳定控制方法。从运动学的角度出发,研究了三轴稳定平台隔离载体干扰角运动的原理,分析并推导了平台隔离载体干扰角运动的补偿方程。(2)对平台单轴系统控制回路进行建模,分析了由稳定内回路和位置跟踪外回路组成的平台单轴系统伺服控制回路。从频域的角度对自动跟踪控制回路的特性进行了分析。设计了某型机载随动稳定平台的整体控制回路的结构,并模拟在飞艇的飞行过程中对平台跟踪目标进行仿真实验。(3)详细分析了所研制的飞艇随动稳定跟踪平台中基于嵌入式运动控制模块的计算机伺服控制系统,包括电子控制器、嵌入式计算机、功率放大模块、光电码盘及其调理电路、角速率陀螺、GPS等主要组成部件的工作原理。并分析了平台控制系统下位机控制软件和地面测控软件。在现场对平台系统的性能进行试验,记录试验数据,试验结果证明了平台的控制系统达到了所设计的要求。