炮控系统对于坦克装备尤为重要,而炮管作为炮控系统的主要组成部分,其重心与耳轴存在非线性摩擦;炮管自身存在非平衡重力矩;复杂路面环境会引起炮管上下颠簸等问题。以上因素会导致炮管俯仰运动性能降低,影响坦克行进间射击精准性。随着现代化战争发展,为提高炮管俯仰的响应速度、控制精度和抗干扰能力,考虑身管运动特征与复杂路面坏境的影响,满足系统整体紧凑型和轻量化的要求,本文以非平衡身管俯仰系统为主要研究对象,提出一种基于改进型趋近律的RBF-DOB-SMC控制器,并与PID、FOPID控制器进行比较,最终实现对非平衡身管系统俯仰位置的精准控制。本文首先介绍非平衡身管俯仰系统的整体组成与工作原理,建立非平衡身管俯仰系统的数学模型。分析非平衡重力矩与路面波动分别对被控对象的干扰影响,并对其进行主动补偿设计。考虑炮控系统行进间的速度,结合路面不平度标准,对F级、G级路面进行拟合。针对主动补偿装置,通过PID控制搭建了仿真模型对其验证分析。为了提高系统的鲁棒性,设计分数阶PID控制器,搭建Matlab/Simulink仿真模型,分析非平衡身管俯仰系统的阶跃响应并与PID控制器的阶跃响应做比较。为了减小系统调节时间与稳态误差,在此基础上提出滑模变结构控制器,以指数趋近律作为切换项中和滑模抖振,搭建了仿真模型进行阶跃、正弦响应分析。针对复杂路面与较高车速带来的影响,设计干扰观测器并通过前馈补偿的方式将其抵消,为了消除抖振使运动点快速到达切换面,切换项采用改进型趋近律,通过RBF神经网络对其参数进行优化。将基于改进型趋近律的RBF-DOB-SMC控制器应用到非平衡身管俯仰系统控制中,得到不同趋近律、不同路面波动、不同速度下的仿真结果,分析控制器的动态性能。通过仿真,基于改进型趋近律的RBF-DOB-SMC能实现对非平衡身管俯仰系统的控制要求。最后搭建实物试验台,设计硬件驱动电路,进行实物实验,局部验证了控制器对阶跃信号的跟踪。实验结果表明,阶跃响应的调节时间为1.546s,最大稳态误差为0.08°。本文设计的基于改进型趋近律的RBF-DOB-SMC控制器,可以有效解决复杂路面环境的影响,能够实现非平衡身管快速稳定定位。为解决速度与复杂路面环境的干扰提供了一种新的解决方案。