悬吊漂浮物随动控制系统是一种具有重要应用价值的地面低重力模拟装置,可用来进行航天器的飞行、着陆模拟和宇航员低重力训练等特种工程作业。由于该系统对控制精度要求较高,而系统中的黏滞项摩擦系数又极小,导致系统运行过程中阻尼极小、不易收敛,这就对该系统的控制方法设计提出了较高的挑战。本文主要针对悬吊漂浮物随动控制系统,研究其测量环节和控制环节的相关方法,论文主要研究内容如下:针对现阶段悬吊漂浮物随动控制系统的测量环节中由于人工无法完全将反射镜与吊索垂直安装而导致的吊索摆角测量不准确问题,提出了一种基于双冗余PSD自准直仪的吊索摆角动态测量方法。该方法可通过最小二乘法迭代求解测量系统的相关参数,进而获得更精确的吊索摆角测量值,最后通过本文中所设计的仿真平台完成对测量系统的仿真验证工作,证明所设计系统的有效性。针对悬吊漂浮物随动控制系统在停止实验阶段的镇定控制问题,提出了一种H_∞观测器-控制器设计方法。首先基于系统运动学和动力学方程得到其T-S模糊形式模型,然后结合由于系统中存在部分状态量不可测量导致的前件变量未知问题,通过模糊观测器得到系统观测误差方程。为了更有效地利用隶属度函数的信息,将模糊系统中的隶属度函数作为新的前件变量。在不考虑Lipschitz条件约束的前提下,将由前件变量引起的误差项解耦成一个新的T-S模糊系统。随后利用Lyapunov函数得到增广误差系统的稳定性条件,并提出了一种由BMI(Bilinear Matrix Inequalities)到LMI(Linear Matrix Inequalities)的转换方法,将其转化为LMI条件,得到H_∞观测器-控制器的增益矩阵。最后利用本文中所设计的仿真平台对系统停止实验阶段的控制任务进行了仿真验证,说明了所设计控制算法的有效性。针对仿真数据不准确的问题,开发了悬吊漂浮物随动控制仿真系统。该系统由上下位机通过网络通讯连接而成,下位机基于Linux系统的Eclipse环境开发,主要由系统模块、观测器模块、控制器模块、角度测量系统仿真模块及数据传输模块构成。上位机基于Windows系统的Qt Creator环境开发完成,主要负责人机交互操作及数据传输工作。通过利用所设计的仿真平台即可完成对本文第二章、第三章所阐述结果的仿真分析。