随着国防武器装备水平的发展,对船海装备的稳瞄、跟踪能力提出了更高的要求,对高精度、快响应稳定跟踪平台的需求变得越来越为迫切。本文以船载稳定平台为研究对象,针对稳定平台的伺服控制系统展开研究。首先,基于直流力矩电机建立三闭环伺服控制系统模型,根据系统性能要求,分别设计电流环、转速环和位置环控制器。设计滑模切换函数和滑模控制器,使用边界层法抑制滑模控制中的抖动。仿真结果验证了滑模控制器具有较好的鲁棒性,边界层法对滑模抖动具有显著的抑制作用。然后,设计双轴船载稳定平台伺服控制装置,包括ARM核心板、控制板、驱动板、滤波电感等。采用Altium Designer09设计印制电路板,在KeilμVision5环境中编写程序与算法。在Labview环境中设计船载稳定平台伺服控制装置的上位机程序和界面,包括调试模块、分析模块和数据处理模块。最后,在单轴转台和双轴转台上分别进行实验研究。PID控制时,在单轴转台和双轴转台上,伺服控制均能达到静态无差要求。对于周期为10s幅度为5°的正弦波跟随时,单轴转台最大跟随误差约为0.675°,双轴转台航向轴最大跟随误差约为0.765°,俯仰轴最大跟随误差约为0.315°。滑模控制时,单轴转台伺服控制存在幅度为0.0045°的抖振,对于周期为10s幅度为5°的正弦波跟随时,其最大跟随误差约为0.36°。通过测量模块获得了单轴转台的Stribeck摩擦模型参数和转动惯量,达到了预期的设计要求。