三轴转台是一种用于模拟飞行器的空中姿态与轨迹的试验设备,具有可重复、低消耗、安全性高等优点,在惯性元件研发、航空航天领域有着广泛的应用。随着飞行器技术的发展,对三轴转台的精度和低速平稳性提出了更高的要求。设计高效且良好的控制策略是提高三轴转台控制精度和增加其低速平稳性的关键,而框架间的动力学耦合效应以及转台运动时受到的摩擦力矩是影响转台控制精度和低速性能的主要因素。针对上述两点因素,本文以三轴转台为研究对象,以提高三轴转台的控制精度和增加其低速平稳性为目标,对三轴转台的控制问题展开了以下研究:（1）对三轴转台的位姿,通过刚体定点转动动力学进行分析,构建了转台的运动坐标系以及各坐标系间的映射矩阵。接着,通过运动学和动力学分析,对框架间耦合效应的产生原因进行探讨,建立起转台的动力学方程。最后,通过仿真实验,对耦合效应产生的原因以及动力学建模的准确性进行了验证。（2）针对摩擦参数,设计了基于遗传算法的辨识算法。针对框架惯量参数,设计了基于扩展卡尔曼滤波的辨识算法,该算法可通过辨识在不同位姿下的电机转轴等效惯量,进而解算出各个框架的惯量参数。此后,通过仿真分析,对这两种算法的辨识效果进行了验证。（3）在传统PID控制的基础上,设计了一种基于三闭环控制的双回路控制策略,并对其控制性能进行了仿真验证。接着,为了减少耦合效应以及摩擦效应对转台控制精度的影响,设计了一种基于模型的补偿方法,并将其应用到双回路控制策略当中,提高了系统的控制精度。最后,通过设计仿真实验,对该控制器的控制精度、低速稳定性、耦合抑制能力进行了验证。（4）基于模型的补偿方法在难以进行参数辨识时,控制效果不佳。针对这种情况,设计了一种基于神经网络补偿的控制策略。该控制器通过引入神经网络,对摩擦效应以及耦合效应造成的控制误差进行补偿,提高了系统的综合控制性能。此后,对该控制策略的控制性能进行了仿真分析,并与基于模型补偿的控制策略的仿真结果进行了对比,对该控制策略的低速稳定性以及耦合抑制能力进行了验证。