受海洋环境影响,舰船在海上会产生多个自由度的周期运动。这些非期望运动严重影响船员的工作生活、设备的安全工作、武器发送精度、舰载机起降等。舰载稳定平台作为舰船的局部减摇装置,可以隔离舰船运动,为人员、设备提供一个相对稳定的环境,被广泛应用于舰载装备中,对促进经济发展和维护国家安全都有重要意义。为克服目前串联转台难以实现多维稳定、承受重载的制约,本文开展并联式舰载稳定平台机构分析与控制理论研究,主要内容如下:(1)采用朗盖脱-赫金斯模型分析海浪特性,仿真海浪运动规律。应用牛顿-欧拉法分析舰船受力,运用Conolly理论分析舰船的横摇运动。基于AR(n)自回归模型建立舰船运动预测模型,并对该预测模型进行仿真分析;在以上分析的基础上,考虑实际应用需求,选用并联6-RUS折叠式机构为舰载稳定平台机构构型。(2)运用旋量描述刚体的六维运动,结合加速度旋量的伴随变换,给出6-RUS舰载稳定平台惯性系与非惯性系运动旋量的变换关系;建立并联6-RUS舰载稳定平台的运动学模型,包括位置反解、位置正解、速度分析、加速度分析。(3)应用牛顿-欧拉线性-双线性公式的坐标不变性;在非惯性系下建立并联6-RUS舰载稳定平台的动力学模型;并分析模型中各项的物理意义。(4)在稳定平台工作空间内设计具有牵连惯性力和科氏惯性力前馈补偿的计算力矩控制器;应用自抗扰扩张状态观测器ESO估计系统的总不确定性并实时补偿系统的扰动力矩,设计自抗扰计算力矩控制器。通过Adams和Matlab联合仿真对比分析应用这两种控制策略时系统的动态性能。(5)在稳定平台工作空间内设计具有牵连惯性力和科氏惯性力前馈补偿的线性滑模控制器;应用自抗扰扩张状态观测器ESO估计系统的总不确定性并实时补偿系统的扰动力矩,设计自抗扰滑模控制器。通过Adams和Matlab联合仿真对比分析应用这两种控制策略时系统的动态性能。