二自由度电动云台在民用、工业以及军事领域被广泛应用。针对野外环境下二自由度电动云台工作参数易发生漂移,其控制效果不佳的情况,提出了基于正弦抖动的参数辨识方法,通过闭环在线辨识其实时参数,设计了一种基于正弦抖动的自适应反步控制器,从而改善云台被控效果。首先采用机理建模的方式对二自由度电动云台建立部分参数未知的非线性数学模型结构。接着设计了辨识输入信号PRBS、采样时间、辨识时间等参数;将PRBS信号输入到云台,并对输出数据进行采集,结合批处理最小二乘法计算出对应参数估计值,得到完整的云台非线性模型。其次,针对参数漂移问题,提出了一种基于抖动信号的实时参数辨识方案。在云台参数发生漂移的情况下,定义其误差成本函数,并验证了抖动信号的类型、以及辨识方案中其他参数对云台误差成本函数收敛情况的影响;该方案采用抖动信号驱动误差成本函数到其局部最优值,从而辨识参数偏移量。然后,针对所辨识得到的二自由度电动云台非线性模型提出了一种基于增广李雅普诺夫函数的非线性反步控制器设计方法。通过非线性模型结构的机械子系统设计虚拟输入,并将虚拟输入与实际输入之间的误差引入增广的李雅普诺夫函数中,再将系统零动力学方程以误差的形式转换为线性微分方程,利用线性微分方程的根找到控制器参数满足的条件,结合La Salle-Yoshizawa定理使闭环动力学系统全局渐近稳定。仿真结果表明,所提控制器设计方法对所建立的云台非线性数学模型有很好的控制效果。最后,对二自由度云台设计了基于正弦抖动算法的自适应反步控制器。当云台参数发生一定变化时,自适应反步控制器可以及时调节控制器中对应参数。数值结果表明,当参数发生变化时,所提出的控制器设计方法能够有效改善控制器控制效果。