随着战场环境信息的复杂性和多维性不断提升,搭载高精度光电探测装置的光电稳定平台被应用在各式装备系统上,用于实现对战场环境侦察、目标识别及指令跟踪等任务。差动式柔索传动稳定平台在传统的两轴两框架稳定平台的基础上,融合了柔索传动环节与差动驱动方式,实现并联驱动同时具有伺服通道低空回程、高刚性、高传动效、无润滑等优势,可以有效提高驱动性能及平台负载自重比,保证平台结构紧凑性和高度适配性。针对平台中因差动及柔索环节所产生的强耦合带来的控制问题,提出采用力矩干扰观测器实现伺服通道间耦合力矩抑制、采用伺服通道协同控制实现位置解耦,最终通过速率陀螺直接稳定方式实现平台方位/俯仰解耦稳定控制。本文主要研究内容包括:1.平台控制电路设计与优化研究。以平台物理样机为研究对象,分析明确控制电路的硬件资源需求;设计并制作了以FPGA+DSP为核心信息处理构架的控制电路板;完成FPGA程序设计和DSP驱动程序设计,通过试验验证了控制电路功能的正确性;2.差动柔索传动稳定平台的运动、动力特性分析与解耦策略设计。在柔索传动稳定平台构成与差动原理分析基础上,研究传动机构的运动学和动力学特性并进行耦合度分析,对比经典解耦控制方法的优缺点,从总体上设计平台的解耦稳定控制策略;3.伺服通道力矩解耦控制设计。针对平台模型特点提出并设计了基于力矩干扰观测器的解耦方案,在Matlab/Simulink中构建动力解耦控制模型,仿真试验表明该方案具有良好的力矩解耦性能;搭建基于dSPACE半实物仿真平台,进一步验证了力矩解耦的有效性;4.伺服通道速度控制及平台稳定控制设计。设计了伺服通道速度控制器,运用对角阵解耦提出双通道协同控制,通过试验实现了平台输出位置解耦;搭建速率陀螺直接稳定回路,设计基于陷波滤波器的比例积分速度控制器,抑制平台方波响应中的速度振荡现象,完成了平台稳定控制器设计,仿真与试验均验证了解耦与稳定控制的效果较好;针对复杂平台系统的不确定性,提出一种基于BP算法的神经网络PID单变量控制方法,仿真结果证明该方案相比常规PI控制更具优势。