船舶受海洋环境影响产生横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和升沉六个自由度的运动,这会严重影响船载设备的安全作业。船舶的横荡、纵荡和艏摇运动能够通过船舶动力定位系统被抑制,而对于船舶横摇、纵摇和升沉运动,则可通过控制船载稳定平台进行补偿,从而隔离船舶运动对船载设备的影响;然而,船载稳定平台具有非线性,并且存在未建模动态以及未知时变环境扰动等不确定性。因此,开展船载稳定平台稳定控制研究,具有重要的理论意义和实际应用价值。本文首先应用牛顿一欧拉法等方法建立三自由度船载稳定平台的动力学模型。然后,考虑到三自由度船载稳定平台存在未建模动态以及由海浪引起船舶摇荡等未知外部环境扰动,设计一个扩张状态观测器,实时估计由船载稳定平台未建模动态与未知外部扰动组成的总扰动,基于此,设计船载稳定平台PID控制律,将扩张状态观测器的估计值引入到船载稳定平台PID控制中对总扰动进行补偿,实现三自由度船载稳定平台稳定控制;进一步,将非奇异终端滑模控制与有限时间扩张状态观测器相结合提出一种新型的有限时间鲁棒控制方案,实现三自由度船载稳定平台有限时间稳定控制,使得三自由度船载稳定平台系统具有更好的鲁棒性,然而该方案中控制输入存在抖振问题;为此,利用超螺旋滑模方法削弱非奇异快速终端滑模技术存在的抖振,将其与有限时间超螺旋扩张状态观测器相结合提出一种新型的有限时间鲁棒控制方案,实现三自由度船载稳定平台有限时间稳定控制。.以某稳定平台为例,利用MATLAB/Simulink搭建船载稳定平台仿真实验模型,对所设计控制律的有效性进行仿真验证,仿真结果表明所提出的控制方案的有效性。