随着现代战争对武器系统的机动性提出了越来越高的要求，不仅要具有非常高的架设和转移速度，还要求武器系统在快速运动中实现对目标进行精确探测并实施有效打击的能力，以提高武器系统的战场生存能力，车载式武器系统已经成为军用装备技术发展的一个重要方向。伺服控制技术在车载式武器系统中发挥着不可替代的作用，驱动雷达天线实现对目标的精确跟踪并引导火力系统实现对目标的精确打击，然而由于结构系统中普遍存在着传动齿隙、机械摩擦、负载转矩脉动等非线性因素，在不同程度上制约了系统动态性能的提高，特别在武器系统的行进过程中，车体的横摇、纵摇、横滚以及阵风扰动将进一步恶化雷达系统的跟踪性能，如何克服系统自身的非线性因素，并隔离外界扰动对雷达伺服控制系统性能的影响，已经成为车载式武器系统研制工作中的一个重要课题。本文以某轮式弹炮结合武器系统跟踪雷达为需求背景，对车载雷达伺服控制系统中普遍存在传动齿隙、机械摩擦和载车扰动等非线性因素以及相应的优化控制算法展开了相应的研究工作。详细分析了传动齿隙、机械摩擦等的形成机理，选择了死区模型作为齿隙非线性仿真模型，选择“静摩擦+库仑摩擦+粘滞摩擦”的摩擦非线性模型作为仿真分析模型，在车体上安装光纤陀螺实现载车姿态实时检测，并构建了伺服控制系统的仿真模型。通过仿真分析，验证了文中所选择的摩擦补偿、自适应PID、载车速度补偿、位置控制算法以及引导模式下的速度优化算法的有效性；本研究还设计相应的硬件平台，并通过软、硬件集成，将研究成果成功应用于工程实践。