火箭炮是一种提供大面积瞬时密集火力的战术武器,主要用于对敌方大面积集群目标进行快速、毁灭性的打击。随着现代火箭炮向高精度、远射程、数字化和快速反应的方向发展,火箭炮伺服系统的控制精度和性能要求进一步提高,设计时必须考虑控制对象乃至结构的变化以及环境干扰等时变的和不确定因素,才能得到满意的控制效果。本文的主要研究内容如下:对某火箭炮交流伺服系统的系统组成及工作原理进行介绍,为永磁同步电机建立了数学模型,并对系统中存在的非线性及不确定性因素进行了具体分析,为之后的工作进行奠定了基础。针对火箭炮交流伺服系统非线性、强干扰的工作特点,结合分数阶微积分理论设计了速度环复合积分滑模变结构控制器和位置环复合积分滑模变结构控制器。使用递推最小二乘法对转动惯量进行了实时辨识,并且设计了扩展滑模扰动观测器,保证系统在负载变化的情况下能够具有更好的控制效果。为了进一步提高火箭炮交流伺服系统的性能,引入了退火遗传算法来优化控制器的设计参数。通过Matlab/Simulink仿真证明了所设计的火箭炮交流伺服系统在调炮及目标跟踪时的具有良好的响应速度和跟踪精度,并且具有较强的抗干扰能力。为了模拟该火箭炮交流伺服系统的实际工作状况,搭建了半实物仿真平台对所设计的控制方法进行了实验研究,半实物仿真平台的实验结果验证了本文所设计的控制方法的有效性和可行性。