در رساله حاضر به طراحی یک سیستم کنترل پیش بین مقاوم با رویکرد h2، ∞h_و mpc برای یک صفحه پایدار ژیروسکوپی سه محوره پرداخته شده است. صفحه پایدار تحت اثر اغتشاشات پایه حامل خود (خودرو یا جسم پرنده) قرار دارد. بار مفید پایدارکننده، دوربین های فیلمبرداری تجاری و نظامی در نظر گرفته شده که کیفیت تصویر و حفظ سوژه در میدان دید از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. در بخش اول پس از مدل سازی و استخراج معادلات حرکت پایدارکننده با ژیروسکوپ های مکانیکی و غیرمکانیکی، کنترل کننده-های فوق الذکر طراحی و بهبود عملکرد سیستم با شبیه سازی های مختلف به اثبات رسیده است. برای اطمینان از دست یابی به ردگیری یکنواخت و حذف اغتشاشات فرکانس بالا در حضور نامعینی های پاژیر با رعایت حداقل توان مصرفی ترکیبی از کنترل بهینه مقاوم ارائه شده است. در بخش دوم رساله با ایجاد یک پایدارکننده آزمایشگاهی سه محوره سعی شده تا سیستم های کنترل طراحی و سنتز شده بر روی آن پیاده سازی شده و بهبود عملکرد پایدارکننده در مودهای پایدارسازی و ردگیری نشان داده شود. بهبود کیفیت عملکرد پایدارکننده از طریق مقایسه فیلم برداری های انجام شده در حالت عدم پایدارسازی و پایدارسازی با کنترل کننده های مختلف عملا نشان داده شده است.

فصل یک به معرفی ژیروسکوپ قائم و سیستم های عمود ساز می پردازد . در فصل دو معادلات حاکم بر ژیروسکوپ قائم به دست می آید . فصل سوم به معرفی کنترل کننده ی ترکیبی ?h2/h پرداخته و در فصل چهارم نمودارهای حاصل از کنترل کننده ی pid خطی و کنترل کننده ی ترکیبی ?h2/h به دست آمده و با هم مقایسه می شوند . فصل پنج به نتیجه گیری پرداخته و پیشنهادات ارائه می گردد . با بررسی نمودارهای پاسخ کنترل کننده ها به اغتشاشات با فرکانس اولیه ی 10 هرتز و فرکانس اغتشاشی 200 هرتز و 1000 هرتز، دامنه نوسانی بوده و سیگنال کنترلی در کنترل کننده ی ?h2/h ، تغییرات کمتری نسبت به کنترل کننده ی pid دارد و با توجه به نمودارهای تلاش کنترلی، مشاهده می شود که کنترل کننده ی ?h2/h در برابر این نامعینی ها مقاوم بوده ولی کنترل کننده ی pid خطی تحت تاثیر تغییرات بوده و زمان بیشتری طول خواهد کشید تا بتواند سیستم را کنترل کند.نامعینی ها شامل نامعینی در جرم روتور، اصطکاک دراتصالات گیمبال ها، در تابع تبدیل، در بهره و در موقعیت قطب ها و صفرها می باشد. با توجه به مقایسه ی نتایج به دست آمده در فصل 4، هر چه نقطه ی انتخابی به نقطه ی بهینه ی جبهه ی پرتو نزدیکتر باشد، کارآیی کنترل بیشتر بوده و در نتیجه تلاش کنترلی حاصل نیز به مراتب بسیار بیشتر خواهد بود. به دلیل اینکه این پایان نامه به دنبال یافتن کنترل کننده ای است که به واقعیت نزدیکتر باشد، از نقطه ی دهم جبهه ی پرتو به عنوان نقطه ی بهینه استفاده شده است. با اعمال نامعینی ها به سیستم، کنترل کننده ی ?h2/h در برابر آنها مقاوم بوده که هدف ما را در استفاده از این کنترل کننده برآورده می کند. همانگونه که در این پایان نامه ملاحظه می گردد ، کنترل مقاوم به عنوان یکی از روش های کارا و مهم جهت تضمین پایداری و عملکرد مطلوب سیستم مطرح می گردد که قیود حداقل یابی آن ها از شرایط پایداری داخلی ناشی می شوند.