转台作为航空、航天等领域中进行半实物仿真和测试的关键设备,在飞行器的研制过程中起着极其重要的作用。转台性能的优劣直接关系到仿真和测试试验的可靠性和置信度,是保证航空、航天型号产品和武器系统精度及性能的基础。因此,转台的研究和制造对航空、航天工业和国防建设的发展具有重要的意义。本文首先根据三轴转台结构推导出了三轴转台转动惯量方程和动力学方程,分析了转台转动惯量的不确定性,并确定了PWM控制的电机转动力矩方程,从而推导出了三轴转台控制对象的数学模型。利用逆系统理论证明了三轴转台数学模型的可解耦性,并采用状态反馈和动态补偿的方法,将三轴转台数学模型转化为三个单入单出的线性系统。针对实际系统在低速运行时不能准确提供速度信号的摩擦补偿问题,提出了一种基于速度观测器的模型参考自适应摩擦补偿方法,该方法利用降维观测器在线估计速度信号,并根据该估计信号对系统进行摩擦补偿;在详细地分析了系统误差信号的局部收敛性的基础上,推导出了系统误差局部收敛的充分条件。利用该方法进行了转台内环控制系统的自适应摩擦补偿设计,得到了库仑、粘滞摩擦补偿器,解决了转台低速运行时不能准确得到速度信号的摩擦补偿问题。针对数控系统的工作特点和要求,通过对TI公司新推出的DSP芯片TMS320F2812和ALTERA公司的FPGA芯片EP1K30功能和特点的深入分析,给出了一种基于DSP和FPGA的伺服控制卡的设计与实现。最后对所设计的伺服控制卡进行了调试。