舞台灯光控制系统在舞台表演中的地位越来越重要,而在实际舞台灯光控制过程中,舞台灯光预期投射场景与实际投射场景存在偏差,需要舞台灯光操作员在演出前或演出中进行大量的调试工作。为能够使舞台灯光投射更加准确,减少舞台灯光师的工作量,本课题对舞台灯光控制系统进行研究,以期找到一种新的方法,改进舞台灯光控制系统。本课题对整个灯光控制系统进行研究,明确研究的主要对象以及范围是不包括舞台效果灯具的整个舞台灯光控制系统及舞台表面。确定了对象的输入量为光圈、电压和颜色三个控制量,输出量为舞台表面多点的像素三色值。通过分段建模的方法建立了舞台灯具模型和舞台场景模型,并由二者推得整个研究对象数学模型。对数学模型进行能控能观性分析,并对二灯、三灯系统能控性进行分类证明,并推得多灯情况的能控性。给出了观测点的确定方法以及系统模型系数矩阵的确定方法。设计了改进舞台灯光控制系统的控制算法,搭建了实验室舞台灯光模拟控制系统的硬件电路,并对舞台灯光模拟控制系统上位机界面和相关硬件电路进行编程设计。通过对本课题研究对象进行分析,得出舞台灯光控制系统为有条件能控能观的。通过分析几类情况,得出能控性测点的位置,给出了实际舞台灯光控制系统中舞台能观测点的确定方法。通过模拟实验对被控对象构建反馈通道,为舞台灯光控制系统提供一种闭环控制方法。搭建了实验室舞台灯光模拟控制系统平台,为以后进一步研究舞台灯光控制系统打下了良好的基础。