高精度测试转台是用来对惯导系统和惯性仪表进行误差模型标定的一种重要的测试设备。测试转台的优劣直接关系到测试试验的可靠性和精度,是保证航空、航天型号产品和武器系统的精度和性能的基础。航空、航天技术的迅猛发展,对导航和制导设备的性能和精度的要求不断提高,相应地要求提高测试转台的精度。然而,转台精度的提高却受到以摩擦力矩为主的扰动力矩的影响,而摩擦力矩的减小又受到工艺水平及实验经费等条件的限制。因此,从控制上设计能够消除摩擦影响的控制律,通过适当的控制算法补偿摩擦从而达到高精度控制,对研制结构简单且性能优良的精密转台系统具有重要的理论意义和实际应用价值。作者作为主要技术人员参与完成了哈尔滨工业大学211学科建设项目“SWST-1型双轴位置速率转台”的研制工作,并在此基础上,研究了几种补偿机械轴承转台系统中存在的非线性摩擦的控制方法,旨在消除摩擦对转台控制系统的影响,从而提高转台系统的位置跟踪性能。首先介绍了SWST-1型双轴转台的控制系统结构;根据要求的性能指标选定了系统中除控制器外的其它各环节的模型参数,在此基础上设计了系统的位置PID控制器,并采用基于CPLD的数字集成技术对系统中的数字逻辑电路部分进行了集成设计;通过一系列实验对实现后的转台控制系统各个环节进行了测试,并测得了系统的闭环频率特性和阶跃响应曲线,测试结果表明系统设计正确有效。在上述实现后的转台控制系统基础上,考虑到转台系统中实际的摩擦模型及摩擦参数较难获取,提出了一种基于加速度反馈控制的摩擦补偿方法。首先,结合转台控制系统详细分析了加速度反馈控制抑制扰动的原理。基于此,将摩擦视为一种扰动信号,在传统PID控制的基础上,通过引入加速度反馈内环来抑制转台系统中存在的非线性摩擦。根据系统的性能指标,结合相应的设计准则,设计了加速度环控制器和位置环控制器。对该摩擦补偿方案做了仿真,并进行了实验验证。仿真和实验结果均表明,加速度反馈控制能够有效地抑制摩擦对系统跟踪性能造成的影响。针对转台控制系统中存在的非线性动态摩擦和可能的对象模型参数不确定性,研究了三种情况下的自适应摩擦补偿问题。首先,考虑动态摩擦随温度等发生一致性变化而系统参数已知,采用一种基于观测器/滤波器结构的自适应控制方法对系统中的摩擦参数不确定性进行补偿;其次,考虑动态摩擦参数随温度等发生非一致性变化而系统参数已知,提出了一种引入可调滤波器增益的观测器/滤波器结构自适应控制方法来补偿转台系统中的动态摩擦,通过调节滤波器增益,从而进一步提高系统的位置跟踪性能;最后,同时考虑对象模型的参数不确定性和非一致性变化的动态摩擦,采用基于观测器/滤波器结构的自适应控制方法对上述两种参数不确定性一并给以补偿。三种情况下,均通过基于Lyapunov的方法证明了参数估计的收敛性和闭环系统的渐近稳定性。转台控制系统中不仅存在着对象模型及动态摩擦的参数不确定性,还存在着另外两种不确定性:系统的建模误差和外部扰动。后者的存在严重影响了自适应摩擦补偿方案的效果,从而导致系统跟踪性能的下降,甚至会引起系统的不稳定。针对上述问题,研究了两种情况下的鲁棒自适应摩擦补偿问题。首先,考虑包含系统建模误差和外部扰动在内的不确定非线性项的上界为已知而系统参数和动态摩擦参数均未知的情况,采用一种基于自适应滑模控制器的鲁棒自适应摩擦补偿方案对系统中的对象模型参数不确定性、摩擦参数不确定性以及不确定非线性项同时进行补偿,并提出引入一种平滑预测算法对未知参数的自适应律及摩擦状态观测器进行改进,从而提高系统的鲁棒性能。在此基础上,进一步考虑不确定非线性项的上界为未知的情况,提出了一种基于平滑鲁棒自适应控制器的摩擦补偿方案。该方案采用一种无抖振滑模控制项来补偿未知上界的不确定项,通过基于σ改进方案的自适应律估计得到未知摩擦参数及不确定项的常值上界,并利用平滑预测算法对摩擦状态观测器进行了改进。两种控制方案下,参数估计的收敛性和闭环系统的稳定性均从理论上给以了证明。