探测设备工作于海面上,受到诸如风浪、潮汐等海洋环境的影响,会产生相应的晃动,影响设备的正常工作,需要通过稳定平台隔离扰动。因此,水上稳定平台相关技术的研究具有重要的意义。首先,为确定水上稳定平台系统的总体方案,完成了包括动力系统、稳定机构、姿态测量系统、控制系统等在内的各部分的总体方案,为后续的具体设计工作明确了方向。根据随机海浪理论,研究了三级海况下随机海浪的特性,建立了三级海况下的随机海浪模型,并进行了相应的仿真分析。分析了平台在随机海浪下的运动响应,并对平台在三级海况下的横摇运动进行了仿真。分别基于线性自回归模型和非线性自回归模型研究了平台的摇荡运动预报问题,结果表明采用非线性自回归模型可有效提高预报精度。对平台在海洋环境下的风载荷和惯性力载荷进行了分析。完成了平台的机械结构的设计,建立了三维模型,分析了包括滚珠丝杠、虎克铰、推杆等主要部件的设计过程。为进一步掌握稳定平台机构的运动规律,对机构进行了相关运动分析。针对水上稳定平台控制系统的自身特点,设计了基于模糊PID算法的控制系统,进行了控制系统的仿真分析,结果表明模糊PID控制系统的响应速度、超调量等指标均优于传统PID控制系统。最后基于稳定平台原理样机,分别进行了机构执行效果实验和单轴晃动实验,结果表明稳定平台的稳定调节效果初步满足设计指标。