随着科技的发展和人们生活水平的提高,越来越多的场合需要一个非常稳定的平台环境,从而降低振动对相关器件或仪器设备的干扰。在自然条件下难以获得理想的稳定环境,因而研究一种高精度、低成本的增稳云台控制系统,具有重要的应用价值。本文以创造稳定平台为目标,对基于ARM的增稳云台姿态控制系统进行了研究。本文首先讨论了云台的结构和云台稳定的物理模型,分析了实现主动消振的工作原理,进而构建了以Cortex-M3微控制器为主控芯片、MEMS运动传感器为云台姿态检测单元、永磁同步电机为动作执行单元、磁编码传感器为电机转子位置反馈单元等为核心的增稳云台姿态控制系统,并在此基础上进一步讨论了云台姿态解算算法和电机的磁场定向控制(Field-Oriented-Control)算法。在云台姿态解算中,以三轴加速度计、三轴陀螺仪组成捷联式惯导系统,通过计算姿态四元数来提取出欧拉角,具有运算量小、检测精度高的特点。同时,也研究了如何采用椭圆拟合的算法,通过利用地磁计来实现对航向角的校正,进一步保障了云台姿态检测的精度。在永磁同步电机的控制策略上,为实现转子位置定向控制,研究了基于坐标变换及电压空间矢量控制的磁场定向控制技术。也研究了非接触式磁编码器在测量电机转子位置中的应用,为实现电机的角度、速度、电流闭环控制提供了保证。与此同时,为了进一步简化电路设计、缩小电路板的尺寸,降低云台成本,研究了单电阻采样三相电流重构技术在本系统中的应用。在整体设计过程中,采用模块化的设计思路,姿态检测及电机控制单元都采用单独的微控制器控制,相互之间通过IIC通讯的方式协调动作,简化了系统设计难度的同时也提高了系统的控制精度和稳定性。最后采用实验的方式完成了云台姿态检测样板中MEMS传感器的初值读取及姿态欧拉角的解算,实现了航向角的校正。并制作了永磁同步电机的控制器样机,验证了该系统设计的可行性。