车载天线伺服控制系统是为我国部队适应现代化战争的需要，提高部队装备现代化水平而研制生产的专用装备，具有体积小、强机动性、强抗风性等特点，可以安装在环境恶劣的野外战地，操作人员可通过该系统所提供的各种手段，快速、高效地完成对目标的跟踪、锁定、实施强电子干扰等作战任务。 本课题所研究的车载天线伺服控制系统是一个精度要求较高的非线性系统，而且存在一些不确定因素的影响。确立影响精度的非线性因素，采用一定的控制方法来实现精确控制是本课题研究的目的。研究本课题的理论意义以及实用价值在于车载天线伺服控制系统项目的研究不仅对陆、空军后勤装备有着实际意义，而且还可以很方便地经改装后，拓展到公安、消防、防汛、电力、野外勘探等行业，提高这些行业处理突发事件的指挥调度能力，具有军民两用的效能。 本文以车载天线伺服系统的研制为背景，设计了系统总体方案，考虑到本系统安装于车辆上，故其体积及重量是考虑的重要因素，同时还得保证系统的可靠性。因此最终选取了比较成熟的转台式方位俯仰型结构天线座。转台式天线座承载能力大，刚度好，精度高，可以省略粗大的中心轴，并可将方位大齿圈和轴承座做成一体。在轴承中间可以让出较大的空间安装其它部件，使结构布置更加紧凑，更加合理。这种天线座轴向尺寸小，降低了转动部分的重心，增强了天线座的稳定性。考虑到ARM7CPU具有对C/C++100％的支持，并且目前有不少运行在ARM7上的操作系统，很方便大型应用软件的实现，本系统使用Philips公司的以ARM7为核心的CPU LPC2292，利用ARM处理器来完成系统的控制。电机系统选用Kollmogen公司的GOLDLINE系列交流变频永磁同步电动机及其配套的新型SERVOSTAR CD系列功率放大模块,并进行了具体工程实现。同时，由于天线伺服系统中的非线性因素对系统的跟踪精度影响很大，如何有效的避免和减小非线性因素的影响是整个系统的关键。因此，文中对于天线伺服系统中存在着的非线性现象，尤其是齿隙非线性现象进行了深入的研究，本文从系统的机理来建立系统的数学模型，主要利用描述函数法来表示齿隙模型，以便进行深入的分析。在对齿隙特性研究后本文设计了多齿轮联动消隙控制以及利用描述函数法设计的消除齿隙控制器。彻底消除齿隙的一种很有效的方法是采用多电机联动电消隙控制方案，这是一种很实用的工程消隙方法。消隙的基本思想是先给两个电机施加大小相同、方向相反的力矩，对于整个系统来说，这两个力矩作用的合力矩为零。 而分开看两个电机，由于偏置力矩的作用，使得两个小齿轮分别贴向大齿轮的两个相反的啮合面，使大齿轮在朝一个方向运行时不能在齿轮的齿隙内来回游动。 这样就保证两个电机在任何情况下至少有一个电机齿轮与输出齿轮相啮合，运行过程中始终没有齿隙。消齿控制器是利用描述函数法设计一个系数可调的定常反馈和定常反馈增益系统，通过选择合适的反馈系数来减小齿隙的影响，满足控制精度。 仿真结果表明，系统中引入齿隙干扰的情况下，速度响应明显失真，基本无法跟踪并且造成相位偏差。当加入消隙控制器后，可以对比看出，使用定常反馈设计的消隙控制器，明显可以减小齿隙对系统造成的影响。同时进一步可以看出，随着消隙控制器参数的增大，消隙效果也越来越好。改变输入的电压和齿隙大小，消隙控制仍然可以获得满意的效果。