作为一种新型无人机起飞方式,无人机电磁弹射系统要求全程可控、推力波动小、机动性强。动圈式直线电机因功率密度高,推力密度大等特性成为了无人机电磁弹射系统较理想的选择之一,但仍存在推力波动的问题。这种情况下,控制方法对于进一步提升其性能起到了决定性的作用。为此,本文主要围绕无人机电磁弹射系统的全程可控、系统阻力、换相控制和制动控制等四方面进行了研究。在分析了基于动圈式直线电机的无人机电磁弹射系统结构的基础上,为实现全程可控,满足加速距离和末端速度的要求,提出了设计控制目标曲线,使无人机跟踪目标曲线运动的策略。为便于系统的跟踪控制,将控制目标曲线分解为若干段等距的恒加速运动曲线。为实现各段的恒加速运动,探讨了推力波动、系统阻力变化的解决方法。针对系统因反电势畸变和电子换相导致的推力波动问题,提出了预测电压控制方法,建立了推力偏差与系统输入电压的关联模型,实现了对推力的有效控制;针对不同起飞环境下系统所受负载阻力差异较大,且齿槽力、摩擦力等系统内部阻力难以控制的问题,设计了基于滑模理论的阻力观测器,实现了对系统阻力快速、实时的观测。仿真结果表明,前述方法的结合使用,实现了对输出推力的实时调节,达到了调控无人机加速度的目的,使无人机在不同起飞环境下跟随目标曲线加速起飞。鉴于位置传感器数量随轨道的延长而明显增加,且易受强磁场、潮湿等环境因素影响,维护困难等情况,本文提出了基于线反电势过零点原理的无位置传感器换相控制方法,并经波形定性分析和级数理论公式推导,证明了即使相反电势发生畸变,线反电势的零点仍与系统的实际电子换相点一致的结论。为了避免对线反电势零点的漏检,进一步地构造了基于S函数的换相控制方法。仿真结果表明,该方法可有效保证系统的正常换相控制。为实现短距离制动,并使动子线圈“软着陆”,达到制动过程可控的目的,本文提出了以无机械接触的涡流制动为主,可控的反接制动为辅,橡胶阻尼制动作为应急手段的综合制动方案,并设计了制动参考曲线的控制策略,解决了制动过程不可控的问题。仿真结果表明,该综合方案可在规定距离内实现动子线圈的“软着陆”,制动效果符合预期。最后,本文搭建了基于动圈式直线电机的无人机电磁弹射系统硬件平台,并在该平台上对本文所述推力控制方法进行了试验验证,证明该方法能够实现对推力的有效控制。