三轴稳定平台是一种在运动物体上获得稳定平面的装置,通过隔离载体角运动对平台上设备的影响,实现运动物体上的设备在惯性空间内稳定的目的。其在机器人控制工业领域和航空、航海、车载摄影等民用领域都有所应用。首先,本文结合现有转动平台分析三轴稳定平台框架工作原理,采集实际数据搭建单轴稳定平台数学模型,再建立三轴稳定平台的耦合模型。然后,在分析三轴稳定平台抖振问题原因的基础上,设计基于自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control ADRC)的稳定平台控制系统,并对ADRC各组成部分应用分离性原理进行参数整定,总结出整定规则。其中扩张状态观测器(Extended State Observer ESO)是控制系统的核心,对一个具体的系统建立数学模型,求得其状态增益矩阵L,通过仿真曲线可知,状态观测器可以观测平台系统状态。其次,在ADRC控策制略中加入基于误差反馈线性组合环节,并与基于误差反馈非线性组合的ADRC做比较,前者在三轴稳定平台控制系统中避免控制信号突变的情况,也使控制系统输出信号更加连续光滑。再次,设计基于DOB的稳定平台控制系统的数学模型,分析了如何选取DOB的低通滤波器Q(s)才能有效过滤测量噪声和陀螺噪声。最后,分析两种主动抵抗扰动的控制技术在稳定平台上的控制性能,虽然两种方法都可以提高控制系统鲁棒性,而相较于基于改进ADRC稳定平台的控制系统,基于PID+DOB稳定平台的控制系统对于噪声的处理比较单一,且不能脱离PID控制器对系统的补偿,而基于改进ADRC稳定平台的控制系统可以观测模型不匹配、可以观测扰动、对误差的处理效果显著,具有更优良的鲁棒性和稳定精度。仿真结果表明,基于误差反馈线性组合的改进ADRC控制系统的误差精度与基于误差反馈非线性组合的ADRC控制系统的误差精度在数值上提高一个数量级,体现了基于误差反馈线性组合的改进ADRC控制策略在稳定平台上的应用有效的,得到更平稳适合控制工程应用的效果。实验也验证了基于误差反馈线性组合的改进ADRC的控制系统的稳定精度有极大的提高。