稳定平台的主要作用是隔离外界运动的干扰,为安装在平台上的设备提供稳定的工作环境,防止因载体运动而造成的目标丢失或定位错误,实现准确定位。正是基于这种功能,使得稳定平台具有广泛的应用。本文主要为舰船灯光助降系统中的光学设备设计制造一种稳定平台并完成控制系统的设计,保证光学设备在复杂海况条件下可以正常工作。本文根据课题的研究背景及稳定平台发展、应用等情况,结合实际工作要求,提出设计一款串联式三自由度稳定平台方案,包括平台的整体结构设计方案和整体控制设计方案。此外,还根据设计方案选择了驱动方式及传感器类型等。根据结构设计方案,对稳定平台进行运动学、动力学建模,分析平台运动规律及主要部件的受力情况,校核所选电机的驱动能力。在此基础上对平台进行控制系统建模,分析稳定平台纵摇系统和横摇系统性能,设计控制器并调节控制器参数,完成整个控制系统的仿真实验。根据系统运行功能要求设计伺服驱动器硬件电路,包括电路板布局、电路调试等工作。设计系统整体工作流程及平台复位、电流检测等子流程,以Matlab/Simulink为基础,完成伺服驱动器软件编写工作。利用dSPACE半物理仿真平台等搭建实验环境,对稳定平台设备进行试验研究。主要包括系统的模型辨识、动态伺服精度、稳定性等。在实验中验证控制参数的可靠性及动态精度,通过修正控制器参数使最终的控制性能达到设计要求。最后进行综合实验,将稳定平台安装在摇摆台上,利用摇摆台模拟实际运行环境,完成整个样机的调试工作。