测试转台是一种重要的惯导测试设备,其性能的进一步提高对惯性器件及系统性能的改善至关重要。一般地,在测试转台控制系统中,影响系统性能进一步提高的主要因素有以下几个:(1)被控对象的名义模型与实际情形存在误差,主要由被控对象的参数不确定性和高频未建模特性引入;(2)系统运行过程中参数的变化,主要是转台运行过程中不平衡力矩造成的负载变化;(3)包括负载不平衡、摩擦力矩在内的动态力矩干扰。本论文以实际的测试转台作为研究对象,主要针对转台控制系统中存在的对象参数不确定和时变特性,并考虑干扰力矩和噪声,提出了三种自适应模型跟随控制方案。首先,为抑制负载力矩及摩擦力矩干扰,提出了一种自适应模型跟随控制方法。该方法以绝对理想模型作为参考模型,可以实现系统输出对于输入的完全跟踪。考虑到自适应控制在工程上的可实现性,提出了一种结构简单的局部自适应控制方法。该方法的特点是只针对电机及其驱动系统部分设计自适应模型跟随控制,而位置反馈外环仍采用古典的反馈控制,大大简化了自适应控制算法,为其工程实现提供了基础。仿真研究表明,该方法能有效抑制负载惯量变化和力矩干扰给系统输出造成的不利影响。其次,考虑了干扰噪声对转台控制系统的影响,提出了一种自适应模型跟随控制方法。该方法将参考模型选为低通滤波器,解决了干扰噪声对于系统伺服性能的影响。仿真研究表明,该方法既能抑制干扰,又不影响系统的控制性能,改善了测试转台的伺服跟踪性能。再次,为提高具有参数未知或缓慢时变特性的实际系统对输入的跟踪能力,提出了一种自适应复合控制方法。该方法以绝对理想模型作为参考模型,不仅减化了自适应控制算法,而且能够有效改善系统输出对输入的复现性能。仿真结果表明,该方法不仅保证转台系统对输入的高精度快速跟踪能力,同时有效抑制实际系统中存在的参数变化对系统性能的影响。本论文中提出几种自适应控制方法,通过状态过滤器的引入,避免了控制算法对实际系统全状态变量的依赖,只利用系统的输入和输出即可综合出相应的自适应控制律,为其在转台控制中的实际应用奠定了基础。最后,为实现测试转台的自适应模型跟随控制,设计了基于PC/104的数字控制硬件系统及角位置测量、反馈系统,并采用DOS操作系统下的C语言设计,完成了控制算法实现的软件编程。