随着我国国力的不断增强,为了应对新形势下安全威胁和维护我国海外权益,远程精确打击的战略武器不可或缺。浮球式惯性平台(简称:浮球平台)是一种新型的惯性平台,是提高战略导弹精度的关键系统,其性能至关重要。本文依靠课题组所研制的高精度浮球平台一期实验系统,针对实验过程中所暴露的问题进行深入的分析和讨论,并开展旨在完成浮球平台自标定自对准任务需求的姿态控制方法研究。主要工作如下:力矩器是浮球平台球体姿态的控制机构,负责提供球体转动的控制力矩。但高精度浮球平台一期实验中暴露出控制力矩不足的问题,本文详细分析产生该问题的原因,并针对问题进行力矩器结构上的优化,设计新型力矩器,并对新型力矩器与实验力矩器进行三维数值仿真。仿真结果显示,在输入功率相同的情况下,新型力矩器内部流道的阻力更小,流量更大,其最大输出力矩是实验力矩器的近2.4倍,提升效果显著,为解决控制力矩不足的问题提供可行的方案。光电传感器是浮球平台球体姿态的观测器,负责测量球体转动时球体与球壳的相对姿态关系。在球体自标定自对准的任务背景下,本文根据光电传感器的测量特点定义了相应的坐标系,通过矢量传递分析,得到光电传感器测量值与球体转动角度的关系,从而得到球体相对导航系姿态四元素的更新方程。球体本身作为被控对象,受到控制力矩和干扰力矩的影响,做出姿态响应。本文全面分析工作状态下球体所受到的作用力与作用力矩,对质量偏心力矩,电刷摩擦力矩与粘性摩擦力矩进行较为精确的建模,分析浮力,静压支承力等其他作用力与作用力矩,最终建立导航系下的姿态动力学方程。控制方法作为控制球体转动控制的重要环节,负责控制执行机构输出力矩,使球体跟踪指令信号转动,完成自标定自对准任务。本文选取自适应模糊滑模控制方法对球体姿态进行控制,结合前三章得到的力矩器输出力矩曲线、姿态更新方程、与姿态动力学方程,建立基于simulink平台下的仿真程序,对球体姿态转动进行仿真并与前期实验使用的PID控制方法进行比较。仿真结果表明,该控制器控制效果优于PID控制器,响应速度更快,超调量更小,控制输出的抖振在合理范围内,能够高精度的控制球体姿态,克服干扰力矩完成施矩方案中的转动。仿真结果为浮球平台完成自标定自对准任务提供可行的方案。