控制力矩陀螺主要用于卫星的姿态调节,由于其质量分布不均等因素引起的微振动会导致卫星指向精度、分辨率和星上设备寿命等性能参数的下降。随着高分辨遥影技术在生活中的作用日益突出,针对力矩陀螺的卫星隔振研究具有重大意义。本课题提出了基于Stewart机构力矩陀螺隔振方案,在理论建模和仿真分析的基础上,对力矩陀螺隔振平台的性能优化以及控制系统进行了深入研究。本文的研究内容主要如下:1.研究了主被动隔振方案,进行了理论建模和相应的特征分析,并讨论了质量比、阻尼比、固有频率比对于隔振特性的影响,并对被动隔振模块中的弹簧和阻尼系数进行了相应的优化。对Stewart机构的条件数和刚度进行了分析,并采用多目标进化算法对这一对矛盾的参数进行了优化,得到Pareto最优前沿面。2.采用Newton-Euler方法建立了主被动隔振平台的动力学模型。通过分析压电材料的特性,建立了作动器输出力、作动器输出位移和作动器电压之间的方程。根据Stewart隔振平台支腿的运动学和动力学,得出球铰力与作动器输出力之间的关系,进而分析上平台的动力学,得到隔振平台的正向动力学模型,并进行了数值仿真。3.采用支腿的数学模型进行支腿隔振性能的仿真分析,并进行了隔振平台的控制仿真。对比PID控制与鲁棒控制对支腿隔振的性能影响,发现鲁棒控制的抗干扰较强,稳定性更好。鲁棒控制中,研究了Q、R权值矩阵的选取对于LQR控制性能的影响,同时根据实际情况设计了中间质量的位移、速度的降维观测器;针对支腿隔振的性能要求设计了H-Infinity控制。最后对隔振平台进行了联合仿真控制,对Z轴方向力传递性能和力矩传递性能进行了分析,验证了隔振平台模型和控制策略的正确性。