坦克炮控系统是坦克实现快速精准打击的重要保障。随着坦克电气系统数字化的发展和交流伺服技术的进步,交流数字全电式炮控系统成为未来的发展趋势。然而,炮控系统易受到内部和外部多种非线性因素的影响,致使其控制性能难以保障。在这样的背景下,相关单位与我们合作,致力于研制出高速高精度数字化的炮控系统。本文依据炮控系统性能设计要求,在综合分析现代炮控系统发展趋势的基础上,对炮控系统进行了结构设计、模型建立、非线性因素分析与建模、智能控制算法设计。主要工作如下：1、本文在广泛调研坦克及炮控系统的国内外发展现状的基础上,深入分析了炮控系统的工作原理,并结合现代炮控系统发展趋势,设计了全数字炮控系统的结构。并对设计系统结构中的主要器件进行了选型。2、在结构设计的基础上,建立了炮控系统各部分数学模型,进而建立完整炮控系统数学模型。分别进行了三环控制器设计。其中,针对瞄准和稳定两种工作状态的不同对速度环进行了切换控制。通过仿真,验证了设计的控制器符合设计要求。3、对炮控系统齿隙非线性、摩擦非线性、参数摄动和系统未建模扰动进行了分析和建模。并利用simulink搭建起对应的仿真模型。4、针对炮控系统非线性的特点,对系统采用滑模控制。分析了滑模变结构控制方法的基本原理以及发展现状及趋势。提出了分段积分滑模变结构控制的控制方法,有效增强了系统的鲁棒性和控制精度,同时实现了系统速度可控,对系统安全性提供保障。5、为增强控制器抵抗系统参数和负载力矩变化的问题,设计了负载观测器和转动惯量实时辨识模块。通过simulink搭建各自仿真模型,并验证了辨识的准确性。将观测器的观测结果反馈到控制器中,通过仿真分析,系统鲁棒性和控制精度得到了增强。通过对炮控系统结构设计、非线性因素分析建模、滑模变结构算法研究和实时参数观测器应用设计出了高精度、快速、稳定的符合设计要求的炮控系统,对未来炮控系统数字化、智能化、信息化的发展提供了帮助。