现代全物理仿真试验可达几十米到上百米甚至更远的距离,这就需要相应大小的实验基础平台。一般情况下,实验平台由多块大理石拼接而成,整体平整度很难保证。二次调整气浮平台应用在大理石平台和试验设备之间,能在一定程度上降低对大理石基础平台的平整度的要求。作为一个复杂的机电设备,二次平台由多个控制系统组成,本文主要针对其中两个关键系统——水平跟踪系统和动态调平系统进行设计和实现。水平跟踪系统的是使二次平台完成对负载水平方向上行走的跟踪,动态调平系统是在二次平台水平跟踪的过程中,动态的调整二次平台的水平度为负载提供水平度较好的工作环境。首先对二次平台的系统组成进行介绍,并进行了整体的器件选型,建立了二次平台的模型,包括运动学模型和控制系统模型,实现平台在运动过程中的速度分解、位移分解、倾角—位移转换以及电机控制系统、气动控制系统数学模型的建立。然后利用相应的控制方法对系统进行设计与仿真,对水平跟踪系统进行设计:伺服电机控制系统完成了三闭环设计,为提高精度加入了滤波环节,对动态调平系统设计:音圈电机控制系统进行了三闭环设计,为提高动态性能在此基础上加入前馈控制器,再利用模糊PID控制技术对气控系统进行闭环设计,对以上设计都利用Matlab进行仿真验证。最后是对二次平台的实现和验证工作,进行了系统的电路设计和硬件搭建,设计系统间的通信方式,编制相应的嵌入式软件和上位机软件以及整体的调试和指标验证。