高精度测试转台是测试惯性器件性能的重要设备,其性能指标直接影响测试实验的可靠性和置信度。一般来讲转台的精度要比被测仪表的精度高一个数量级,测试才有意义。而决定转台精度的因素主要是测角系统的精度和控制系统的精度,本设计以实验室某单轴转台为实验平台,研究转台的测角系统和控制系统设计和实现的几个关键技术问题。论文首先介绍转台测控系统的硬件设计方案和测角系统的研制过程。根据测角系统的性能指标,选择由旋转变压器和感应同步器配合工作的粗、精双通道测角方案,单相激磁双相输出工作方式,与轴角数字转换芯片AD2S80结合,构成鉴幅型测角系统。详细分析了鉴幅型测角系统的工作原理,并对AD2S80A芯片的外围电路、与单片机的接口电路进行了合理的设计。为了对测角误差进行有效的补偿,研究了测角系统误差产生的原因,通过设计幅相调节电路、软件误差补偿等措施,将测角误差减小到了指定的精度范围以内,使测角系统满足设计要求。根据转台系统的数学模型和性能指标对控制系统进行了设计。首先利用期望特性法设计了传统PID模拟控制器及滤波网络,并合理选择了采样时间得到了相应的数字控制器。为了提高系统在中频段的动态伺服刚度,有效抑制转台周期波动力矩,本文提出在传统PID控制器基础上加入重复控制器的设计方案。并分析了重复控制器的原理,对离散重复控制系统的设计问题进行了深入研究,合理选择了重复控制器的结构及参数,通过Simulink仿真运行表明设计的重复控制器与经典控制器相比能更有效的克服系统周期干扰。最后针对系统实时性要求,在RTX实时系统中设计实现了控制算法;分析了RTX系统的实时性原理,介绍了控制软件的结构及控制算法流程图。对PID控制器进行实际调试,达到了较为满意的控制效果,不足的是由于在某些转速下不能对周期波动力矩进行充分抑制,在一定程度上影响了速率精度及平稳性;所以将设计好的离散重复控制器加入到控制算法中,进行参数的调试。实验结果显示转台速率精度和平稳性有了很大的改善,系统达到了性能指标要求。