在导航系统中,双框架陀螺仪作为至关重要的测量器件发挥着越来越重要的作用,陀螺仪内外框架同步问题逐渐成为研究的重点。目前同步控制方法仍然在不断发展和完善之中,多种控制理论方法都在同步控制系统设计中得到了应用。为保证跟踪性能和同步性能,往往需要灵活地选取系统输出函数或巧妙地对系统状态进行变换。对不同的同步控制问题,选取和变换的方法不尽相同,需要具体问题具体分析。本文首先完善了基于TMS320F2812 DSP的双框架陀螺仪控制系统硬件设计,并结合设计要求完成了部分软件编写,使双框架陀螺仪控制系统能正常运行,并且利用Visual C++6.0设计出控制系统上位机界面,从而提供一个友好的操作平台。然后,根据系统实际模型,并基于最优控制理论和滑模变结构控制理论研究了主从式同步控制,交叉耦合式同步控制和滑模变结构同步控制三种同步控制方法,在Matlab/Simulink环境下搭建仿真框图进行了相关同步仿真。当考虑电机震动,电压波动等实际存在的不确定性因素对同步运动系统的干扰时,本文采用门信号模仿这些不确定性因素的干扰。仿真结果表明,所提出的几种同步控制方法可以很好地补偿这些不确定性因素,系统具有很好地跟踪性能和同步性能。本文最后采用仿真参数做了实验,得到实验数据,根据实验结果和仿真结果对三种同步控制方法进行了比较分析,结果表明设计出的同步控制算法可以满足实时同步的目的。