该论文以火炮控制为工程背景,研究工作与型号研制工作紧密结合.针对火炮高低位置控制系统和方位位置控制系统的负载变化范围大、功率大、存在较大的不平衡力矩和要求精度高的技术特点,首次提出了泵控缸容积控制系统方案(用于高低控制)和全闭环PWM电气伺服控制系统方案(用于方向控制),并在火炮中得到了成功的应用.针对火炮电液伺服系统和电气伺服系统存在参数不确定性的特点,提出了基于最优设计的滑动模态变结构控制设计方法,计算机仿真和试验验证表明该方法应用于复杂工程实践结构简单,实时性强,能够满足现代火炮伺服系统的战术技术指标和设计技术要求.针对火炮电气伺服系统未建模动态引起的抖振现象及电液伺服系统速度难以直接测量的客观原因,提出了带观测器的滑动模态变结构控制设计方法,仿真研究结果表明,该方法为滑动模态的高频成份提供了一条通道,有效地克服了未建模动态引起的抖振现象.针对系统存在的参数不确定性和外部射击干扰力矩的影响,采用趋近律设计了变结构控制律并进行了试验研究.