本文以单轴测试转台为研究背景,在深入分析了采用增量码盘的测角方案与原理的基础上,进行了基于PC/104的转台速率、位置及摇摆控制系统的设计,实现了整个转台控制系统的全数字化方案。本文首先根据转台系统性能指标要求和实际情况,采用了码盘信号电子细分的测角方案,从总体上论述了转台的机械组成、控制系统主要元器件及其选择原则,并建立了相关元件的数学模型。着重研究了系统驱动电机、测角反馈元件和功放的选择原则及其数学模型的建立。其次,针对本单轴转台控制系统动态指标要求,本文着重进行了以PC/104嵌入式计算机为控制核心的控制系统设计。基于数学模型,用经典控制策略对转台系统进行的校正设计,并进行仿真测试。结果表明,经典PID对具有精确数学模型的物理对象能有效地控制,且当对象为非线性时控制效果仍然良好。为了能满足转台低速运行时具有较高的控制精度和静态、动态性能。本文充分结合神经网络和反馈控制的各自优势,提出了一种基于神经网络的PID控制器结构。将经典PID控制器与神经网络相结合,不仅保持了传统PID控制器原理简单、调节方便的特点,又充分利用了神经网络对非线性和时变性的适应能力,为高性能转台的研制提供了有利的尝试。最后,本文完成了本单轴测试转台控制系统的工程实现,包括硬件电路各组成模块的功能介绍及实现方式,重点论述了电机驱动电路、测角电路的设计及控制系统软件的实现。通过理论分析、计算机仿真试验,充分证明了本文提出的基于神经网络PID控制算法的有效性。这对于今后伺服控制系统的设计无疑是一个有价值的参考。