半实物仿真试验系统是用来研究武器的先期开发工作及系统实验、检测和评估的一种有效手段。由于其具有良好的可控性、安全性以及不受场地限制等优点,所以在现代军事训练、航空航天装备等领域发挥了重要的作用。该论文设计研究的光学系统是该半实物仿真系统中的关键设备之一,其性能的优劣将直接影响半实物仿真系统的可靠性和置信度,因此设计性能优良的光学系统对整个半实物仿真系统而言具有重要意义。本文是以某研究所项目“某半实物仿真系统的综合测试与评估系统”中的光学系统为研究对象,主要进行了光学系统中光学部件的设计、俯仰随动系统的设计、系统的建模与控制仿真等工作。论文首先详细介绍了光学设计的总体过程,在此基础上,根据系统设计要求,提出设计方案,继而按照光学设计的一般步骤,采用PW方法设计并计算出了光学部件的初始结构尺寸,又采用光学设计软件ZEMAX对像差分析,并对光学结构校正,从而得出满意的光学系统结构。其次,根据前面所设计的光学部件,结合半实物仿真系统性能指标要求,对随动部分各个组成元件进行了建模,并采用电流环、速度环、位置环的三环结构进行设计,PWM功放驱动,并通过简化与参数整定,得出系统总体结构模型。最后,分别采用常规PID控制与模糊自适应PID控制两种方式对随动系统进行控制,并利用计算机仿真软件MATLAB进行仿真验证与分析比较。在采用常规PID方式时,为了达到系统快速性及稳态误差小的性能要求,采用了复合控制方式对系统控制与校正。在仿真过程中,通过不断调整控制参数,使得仿真结果较好地满足了系统的性能要求。