无人机（UAV）低空遥感技术是当今国内外热点研究课题之一，而稳定云台是其中必不可少的组成部分。高精度的稳定云台能够有效隔离载体的扰动，保持机载相机视轴的稳定，在获取高质量的低空遥感影像上发挥着重要作用。云台技术还广泛应用在目标探测系统、导弹与动能武器的精确导引系统、无人机（舰载机）的自主着陆（着舰）控制系统等。因此，发展高精度的云台技术，对我国经济建设与国防建设具有重要意义。本文针对无人机三轴稳定云台控制问题，开展如下研究工作：(1)针对小型低空无人机遥感系统，建立了三轴稳定云台的数学模型。以无人机三轴稳定云台为研究对象，对其结构进行了详细地分析，建立了地面、载体、视线和各框架转动系统的坐标系，依据牛顿力学原理建立了云台数学模型，分析了三轴稳定云台的各种扰动因素，为后续的精确控制奠定基础。并用经典PID对其进行仿真控制。(2)针对经典PID结构简单，不能满足复杂系统控制精度要求等问题，提出了PSO优化的三轴稳定云台模糊PID控制系统。该系统适应性强、响应速度快且具有全局优化功能等特点。仿真结果表明，该系统稳态精度比经典PID系统有显著提高，而且系统无超调，调节时间短，能够根据实时变化来调整参数，对三轴稳定云台具有良好的控制效果。(3)针对三轴稳定云台复杂的干扰因素，提出了基于自适应Kalman滤波的模糊PID控制算法。在系统中引入了自适应Kalman滤波技术，采取极大后验（MAP）噪声估计器Sage-Husa来估计干扰噪声的均值和方差。仿真实验表明，基于自适应Kalman滤波的模糊PID控制算法可以有效抑制系统的控制噪声和测量噪声，提高了系统性能，有效地减少了系统误差。