光电稳定平台是一种可以有效隔离载体扰动,保持光电载荷视轴稳定的装置,其主要功能是获取载体外特定目标的稳定图像。随着军事和民用场合对光电稳定平台性能的要求越来越高,对视轴稳定技术的研究显得越来越重要。为了进一步提高两框架光电稳定平台视轴稳定精度,本文提出了基于双速度环的控制系统结构,同时针对扰动因素的复杂性引入了自抗扰稳定控制器,并研究了基于Kalman滤波的陀螺信号降噪方法以抑制微机械陀螺噪声对视轴稳定的影响。分析视轴稳定的机理,是设计光电稳定平台的基础。本文研究了光电稳定平台各框架的运动学关系,分析了影响视轴稳定的各类扰动因素,为光电稳定平台的设计和视轴稳定控制策略的研究提供了依据。伺服控制系统是光电稳定平台系统的关键,本文对其进行了建模,并以频域方法分析了其特性。对扰动因素的分析表明,传统的单速度环控制结构对扰动的抑制能力有限,对此本文研究了基于双速度环的光电稳定平台控制结构,实现了对力矩扰动和速率扰动的分别抑制。同时引入了自抗扰控制算法,针对伺服控制系统设计了自抗扰稳定控制器,实现了对复杂扰动因素的有效抑制。在光电稳定平台中,陀螺信号的噪声是扰动因素的主要来源之一,噪声的存在降低了视轴稳定精度。为了抑制陀螺信号中的噪声,本文提出了利用Allan方差估计分析噪声特性的方法,并研究了基于Kalman滤波的微机械陀螺信号降噪方法,解决了在嵌入式控制系统中某些去噪方法计算复杂的问题,通过实验验证了该方法抑制陀螺噪声的有效性。光电稳定平台系统涉及多学科的技术,本文结合课题提出的技术指标,设计了两框架光电稳定平台的伺服系统,并以两框架的光电稳定平台为实验对象,实现了对控制策略的验证。实验结果表明,本文设计的光电稳定平台具有隔离速率扰动和力矩扰动的能力,达到了稳定精度和伺服刚度的指标要求。