稳定平台系统是具有重要国防战略意义和经济价值的实物设备,其性能的优劣直接关系到雷达搜索目标的准确度。随着科技的不断发展,对船舶用稳定平台的性能要求不断提高。在此背景下,本文对基于“斜轴式”结构的稳定平台进行了结构设计、运动建模和运动学、速度、加速度分析,并对位置控制系统进行了研究,这种新颖形式的稳定平台系统对船载雷达扫描目标具有十分重要的现实意义。在对“并联式”、“十字轴式”和“斜轴式”的结构进行了分析比较之后,本文选用了“斜轴式”结构,控制系统采用了电流—速度—位置式的位置随动系统。随着电力电子技术的不断进步,使得无刷直流力矩电机的控制技术有了显著提高,并且在许多高性能伺服控制场合得到广泛的应用,从而为研制稳定平台提供了技术上的可行性。据此,本文提出了采用无刷直流力矩电机驱动的方案,并对斜轴稳定平台系统的进行了相关研究。通过对斜轴稳定平台系统技术要求进行分析,完成斜轴稳定平台系统总体设计。根据D-H参数法进行模型坐标系的建立及各个坐标系间的旋转变换矩阵的表示,在此基础上进行了运动学的分析,并对关节的操作空间、关节空间、速度和加速度以及首摇角进行了计算,从而验证了方案的可行性并为后期的控制系统研究提供了理论依据。建立了斜轴稳定平台位置控制系统的数学模型,为深入分析稳定平台控制系统性能奠定了基础。通过对电流环、速度环和位置环调节器的参数设计,研究了PID控制策略。在数学模型的基础上,分析了位置控制系统的稳定性,详细探讨了系统的稳态误差和静态误差对位置控制精度的影响。论文在数字PID控制方案的基础上,引入微分前馈和干扰补偿结构形成复合控制系统。充分利用反馈和前馈的优势,对稳定平台位置控制系统进行仿真研究。基于结构不变性原理分析了前馈调节器,并给出调节器的工程设计准则,为斜轴稳定平台控制系统设计提供了的理论依据。