旋转导向钻井技术是实现钻井自动化、智能化的重要手段,也是目前国内外研究的重点技术。稳定平台作为全旋转导向钻井工具的核心,在导向钻进控制中起着至关重要的作用。如何实现稳定平台在井下复杂工作环境、强扰动作用下任意角度位置稳定控制是全旋转导向钻井技术研究必须解决的关键问题。论文针对全旋转导向钻井工具稳定平台运动控制问题,总结平台的动力学和运动学规律,研究各种扰动作用力矩对平台运动和控制的影响,提出能有效消除扰动影响的控制方法。主要的研究内容和研究成果如下:1、分析了稳定平台的机械结构,研究了平台所受到的摩擦、水力冲击、偏心作用、电机电磁力矩等作用力矩与平台运动之间的关系,建立了系统的非线性动力学模型。仿真分析了主要扰动作用下的平台运动,得出了平台系统是一个有阻尼有驱动的非线性二阶动力学系统的结论;对平台系统在无扰动作用时的PID控制性能分析表明,单纯采用PID控制难以实现平台角度位置的稳定控制。2、针对平台系统存在的偏心作用力矩所导致的PID控制失稳问题,基于反馈线性化理论,提出了稳定平台的线性二次型调节器（LQR）控制方法。仿真研究结果表明,采用LQR控制时,平台系统终态稳定,但过渡过程时间较长,约为10s。3、针对LQR控制系统过渡过程时间较长的问题,研究了线性矩阵不等式（LMI）算法,提出了稳定平台的鲁棒H∞状态反馈控制方法;通过构建李雅普诺夫函数,推导证明了稳定平台的鲁棒H∞状态反馈控制闭环系统是大范围渐近稳定的。仿真研究结果表明,采用鲁棒H∞状态反馈控制时,平台系统终态稳定,过渡过程时间约为4s;存在大范围的模型失配时,平台系统仍能保持很好的稳定控制效果。这些研究成果可为解决全旋转导向钻井工具稳定平台的角度位置控制问题提供理论参考。