转台是航空航天领域中对惯性导航部件进行仿真和测试的关键设备，其综合性能直接影响到惯性设备测试结果的可靠性和精确性，对航空航天产品和武器装备的系统性能和运行精度起到了至关重要的作用。本论文首先简要的介绍了国内外转台的发展现状、有限元法在转台设计中应用的相关情况、结构优化的形成过程。其次本论文针对转台的技术指标，设计了转台的总体方案，对轴系、框架结构和电机、角度传感器进行了合理的设计和选择，对所能达到的技术指标进行了详细分析与规划。在完成了转台结构设计和相关附件的选取后，通过Pro/E建立了转台的三维实体模型。论文根据有限元分析原理，对实体模型进行了一定程度的简化后，根据载荷、材料属性、边界条件等参数的定义，对转台的静态特性、动态特性进行了有限元分析，通过分析仿真结果表明，设计值安全系数在10倍以上满足使用要求。接着进行了框架部分的优化设计工作，基于参数化的内框模型，结合ANSYS的优化功能完成了框架的尺寸优化工作，从得到的三组优化结果中选取了最符合实际工况的一组。经过最终的校核计算，表明新方案能明显减少框架质量和转动惯量，对其他指标影响不大，符合优化的初衷。最后，建立了内环位置伺服系统被控对象的数学模型，基于古典控制理论，完成了基于积分-超前-滞后校正的控制器设计，并通过仿真对控制器性能进行了分析，结果显示满足系统使用要求。