陀螺稳定吊舱近几年发展十分迅速,它是集光、机、电于一体的复杂系统。陀螺稳定吊舱的主要任务是保持视轴的稳定以及实现对机动目标的跟踪。本文设计了基于PC104嵌入式计算机的陀螺稳定吊舱控制系统,研究了相应的控制算法并进行了系统调试。本文在研究了国内外陀螺稳定吊舱发展状况的基础上,介绍了陀螺稳定吊舱系统常用的控制方法。文中将PC104嵌入式计算机作为核心控制器件,设计了吊舱的硬件结构并对相关器件进行了选型。针对文中两轴四框架陀螺稳定吊舱控制系统,分析了各框架之间的转动惯量耦合、运动学耦合及动力学耦合,为系统的设计提供了理论基础。其次,分别设计了限幅均值滤波器、二阶巴特沃斯滤波器和小波阈值滤波器,有效地抑制了针对光纤陀螺信号中的噪声。建立了陀螺稳定吊舱控制系统的数学模型,在此基础上,分别设计了位置回路的常规PID控制算法与Fuzzy-PID复合控制算法。仿真表明,Fuzzy-PID复合控制算法融合了常规PID控制算法与Fuzzy控制算法的优点,缩短了响应时间,减小了超调量,改善了系统的过渡过程,使控制系统具有良好的动态性能与稳态性能。最后,在陀螺稳定吊舱样机系统中,设计了相应的系统软件,并采用常规PID算法进行测试。实验结果表明,样机系统基本达到性能指标。