船舶在海上航行时受到海浪、海风、洋流等影响会使船体摇荡,致使船上安装的设备随动,影响其稳定性,不能保持相对大地稳定。基于稳定平台能够隔离外界扰动和实现准确定位的特性,使得稳定平台被广泛应用于船舶装备上。本文主要为下滑横摇指示系统的灯光引导装置设计一种串并联三自由度稳定平台,该平台具有隔离船体纵摇、横摇运动和根据直升机来向调整方位角的功能。分析国内外稳定平台的研究现状,并根据稳定平台的功能和设计要求,设计一种方位机构和两自由度并联平台相结合的串并联三自由度稳定平台,完成其总体结构及控制方案。此外,分析方位机构对并联平台运动的影响;在此基础上,对并联平台进行运动学及动力学建模分析,完成机构奇异性及干涉分析,校核电机选型。基于ITTC推荐的海浪谱密度公式,对船舶纵摇、横摇运动进行数字仿真;对平台进行系统建模,设计位置速度双闭环控制器。分析系统非线性因素对控制系统性能的影响,并提出了摩擦前馈补偿控制算法;离散化控制器,分析控制器离散化对系统性能的影响,验证控制器的可行性。基于Stateflow有限状态机实现系统逻辑控制,完成系统逻辑建模及仿真。采用STM32CubeMX自动生成MCU初始化代码,及Stateflow自动生成嵌入式C代码,完成代码编译工作,实现控制系统。基于dSPACE搭建半物理仿真平台,对船用串并联稳定平台的样机进行HIL实验研究,并通过模型辨识验证系统模型的可信性;将稳定平台安装在摇摆台上,利用摇摆台模拟实际运行环境,验证控制器设计的合理性。