移动板载天线是当今重点发展的一种卫星通信终端,其安装在车辆、船舶和飞行器等载体上,能够在载体运动中与卫星通信。天线的伺服系统是保证运动中实现可靠通信的关键,其拖动天线快速指向并持续跟踪目标卫星,并抑制运动中载体引入的扰动。新时代的卫星通信任务对天线伺服系统的性能提出了严苛的要求,这给控制设计带来了挑战。本文研究移动板载天线伺服系统的柔性谐振模型辨识和多目标控制设计问题,主要内容包含如下几个方面:建立了移动板载天线伺服系统的精确运动学和动力学模型。针对研究所用的方位-俯仰结构的天线伺服系统,使用正逆运动学分析推导了运动学模型。使用Lagrangian方法建立了刚体动力学模型,给出了动力学解耦的机构设计建议。采用一种三质量机理模型建立了柔性轴动力学模型,解释了柔性谐振存在的原因。通过将辨识问题建模为受噪声影响的数据模型的逼近问题,提出了一种非参数模型估计-参数模型逼近的两步法辨识策略。相比于最优参数估计的辨识方法,该辨识策略避免了先验模型精度对辨识的影响,且注重主模态的拟合,适用于柔性谐振模型辨识任务。在非参数模型估计部分提出了一种分式分解的脉冲响应辨识方法,其在减少辨识数据长度的情况下有助于提高轻阻尼模型的辨识精度。在参数模型逼近部分讨论了数据模型的Hankel范数逼近问题,并基于Ho-Kalman系统实现算法给出了近似解的构造方法。在实验部分,提出了一套集实验设计、模型计算、模型验证于一体的实用辨识方案,将其用于移动板载天线的柔性谐振模型辨识工作,详细介绍了实施细节,得到了系统模型和参数,并通过对比实验证明了方法的优越性。提出了一种双目标控制策略,以兼顾伺服系统对动态性能和鲁棒性两方面的需求。通过讨论双目标控制中稳定性和跟踪性能条件,在Youla-Kucera参数化控制器的基础上给出了鲁棒渐近跟踪参数化控制器,用于解决双目标控制问题。相比于传统的鲁棒控制,双目标将控制考虑了对中心性能和边界性能两者的优化,这使得系统在整个工作区间的性能更加可控。将双目标控制应用于解决车载和机载天线的伺服控制工程问题,给出了设计范例。在车载天线的控制设计中,探讨了跟踪和抗扰双目标任务的解耦性质,说明了双最优问题共解的存在性,并给出了控制器设计方案。设计过程中,讨论了Bode积分定理对设计的约束,给出了权重整定过程。实验部分展示了大量的平台验证和现场测试结果,并进行了真实的対星跟踪测试验证了设计的实用价值。在机载天线的控制设计中,考虑天线潜在的锁孔效应和谐振模态漂移现象,将控制设计建模为鲁棒跟踪问题。基于双目标控制提出了一种新型的速度-位置双环控制结构,结合H∞回路整形方法开发了相应的设计策略,并给出了其整形权重函数的精细设计方法。鉴于工程易用性,将双目标控制器进行了模块化拆解,给出了逐步升级的设计流程。实验部分,对比了所开发双目标控制器和一些常用最优和鲁棒控制器,说明了设计的优势。