转台是标定和检测惯性导航器件的主要设备,它各项性能指标的优劣直接影响到被测惯导器件的标定精度与质量。惯导系统在航空航天、通信定位等许多领域均占有广泛的市场及可观的发展前景,随着人们生活水平的提升与现代科技的飞速发展,对惯导系统的工业精度及其在恶劣环境下的可靠性提出了更为严格的要求。作为惯导器件的标定设备,转台的各项精度要求高于被测器件,因此,高精度转台控制系统成为研究的热门。本文以三轴转台为研究背景,给出了控制系统的总体设计方案,深入研究了模糊PID算法及其改进形式对转台性能的影响,开发了实时系统控制软件。首选,本文通过空间变换知识及物理学理论,推导了三轴转台的动力学模型,在转台电机模型的基础上得出了三轴的状态方程,针对系统状态变量之间存在耦合、非线性等因素,对转台对象模型进行解耦分析,为控制理论的应用与控制器的设计奠定基础。其次,为弥补系统在运行过程中存在参数时变、扰动力矩等缺陷,降低因负载变化及转台各框架之间的力矩耦合对系统产生的不利影响,选取模糊PID作为系统位置环控制算法。该算法集模糊策略对模型依赖程度低与PID算法稳态精度高的特点于一身,在实施控制的过程中利用模糊推理器实时修改PID控制器参数,使其在不同的时刻都能保证系统运行在更好的工作状态。通过跟踪实验与扰动测试验证了所设计的控制器较PID而言拥有更佳的快速性和鲁棒性。针对系统存在的各项力矩扰动,模糊PID控制器并不是根据扰动直接进行补偿来达到抑制的效果,因此性能有很大的提升空间。设计扰动观测器可有效提升系统抑制扰动的性能,加快干扰抑制的响应速度,通过仿真对比验证了所设计观测器的有效性。最后,根据控制系统软件需求,为系统选择运行平台,并进行软件功能模块划分。对比了Windows系统与RTX(real time extension for control of Windows)系统的实时性能,根据软件各个功能模块的系统资源与实时性需求,设计MFC+RTSS的软件总体构架,一定程度上改进了在Windows系统下难以实现实时控制的缺陷。