随着天文科学观测和深空探测需求的增长,射电望远镜的工作频率和口径不断增加。工作频率的增加要求设备的指向精度更高,而结构的大型化导致柔性特性明显,并且容易触发伺服电机的输入限幅,影响指向精度甚至是设备的安全运行。研究大口径射电望远镜的伺服控制问题,对于提高指向精度和设备的可靠性有非常重要的意义。本文以新疆天文台南山站26-m射电望远镜为研究对象,研究伺服控制算法。首先,利用实验测试和系统辨识方法,获取了望远镜两轴的频率特性、标称模型,并利用不确定性权重函数刻画了系统的频率分散性现象。其次,基于线性二次调节器性能极限理论,利用状态反馈抑制谐振,并通过PI控制器调节系统的低频增益和带宽,从而得到动态品质良好的标称控制方法。为应对模型与实际特性之间的差异,本文提出利用状态观测器观测不确定性并校正摄动系统,其中,并将观测器增益的搜索转换为降维状态反馈问题,进一步利用有界实引理、消除引理等方法将其转换为线性矩阵不等式求解问题。这种鲁棒观测器方法能够提高摄动系统的稳定裕度,但由于过分约束了结构形式,提升的空间十分有限。因此,本文从直观的频域角度出发,提供了另一类鲁棒观测器设计方法,该观测器结构自由度较高,能分离观测和鲁棒稳定性优化功能,对摄动系统具有更强的校正能力。针对伺服电机严苛的输入限幅问题,本文在Hanus条件技术的基础上,提出一种基于标称控制器分解的鲁棒抗饱和方法,通过结构变换方法,直观地呈现限幅对系统稳定性和响应性能的影响。并且,从有限L2增益稳定理论出发,给出了标称系统抗饱和、摄动系统鲁棒抗饱和的控制器分解方法。该方法的有效性在0.8-m口径的天线上得到了验证。