本文以某火炮弹丸协调器为研究对象,分别以结构和控制两个方面为切入点,利用参数优化设计和控制策略设计两种方法,对弹丸协调器展开协同设计研究,提升系统的综合运动性能。本文的研究内容包括以下几个方面:（1）介绍某火炮弹丸协调器的结构组成和工作流程,对弹丸协调器的各个子系统进行动力学和系统特性分析,构建了系统的数学模型,进而推导得到系统的状态空间方程。基于AMESim建立了弹丸协调器仿真模型,并在此基础上建立了基于Isight和AMESim的集成优化平台以及基于Simulink和AMESim联合仿真平台。（2）概述了优化设计的相关理论;通过试验设计分析方法确定了影响协调油缸驱动力的关键系统参数;为提高协调器运动平稳性,以减小油缸驱动力的最大值为目标,建立了确定性优化模型进行优化研究,获得较好的优化效果。进一步考虑参数存在随机波动的情况,引入随机参数正态分布情况,建立了6 Sigma稳健优化模型进行稳健优化。相较于确定性优化,稳健优化方案在改善了协调器运动性能的同时具有较高的稳健性。（3）利用混合微分器获取协调器角速度信号。结合反演设计方法与自适应控制技术,设计了参数自适应反演控制策略,利用自适应律估计模型的不确定参数,简化控制策略的结构;引入鲁棒项,提高系统的鲁棒性,获得较好的位置控制效果。结合模糊控制技术,设计了参数自适应模糊反演控制策略,有效地补偿了系统的非线性输入死区,提高了稳态定位精度。（4）将参数自适应反演控制策略应用到弹丸协调器试验平台中,编写了相关的控制程序并对控制策略进行试验验证。试验结果表明,所设计的控制策略能够有效应用于弹丸协调器系统中。