为应对现代战争中越来越多的空中打击力量,地面机械化部队对防空提出了更高要求,弹炮结合战车因其高度的机动性和更大空域的防空能力越来越受到重视。本文综合运用多体动力学方法、有限元方法、多目标优化方法和现代控制理论等,对某战车行进间射击的刚柔耦合动力学建模、发射装置的整体布局优化以及行进间跟踪瞄准稳定性等进行了深入研究。给出了某弹炮结合战车的拓扑结构,运用谐波叠加法构建了典型路面的三维模型,利用有限元柔性体技术描述了部分构件的柔性变形,建立了路面-轮胎-悬架-车体-发射装置的刚柔耦合动力学模型,通过数值计算与试验数据的对比验证了模型的准确性。计算得到了路面激励、火炮发射载荷、导弹发射载荷等不同组合工况下发射装置的动态响应,获取了火炮行进间射击过程中炮口扰动的变化规律。采用近似模型的方法建立了某弹炮结合战车多目标优化模型并进行了数值计算。建立了发射装置结构布局参数的灵敏度分析模型,通过计算筛选出了其中影响较大的结构参数;采用最优拉丁超立方试验设计方法抽取参数样本,进行动力学计算后得到炮口扰动的试验样本,建立整车近似模型对发射装置的结构布局进行优化,得到的最优化布局能显著降低炮口扰动。采用PID+前馈复合控制方法建立了行进间防御战车随动系统的控制模型,并通过与传统PID控制进行对比,验证了复合控制的良好效果。针对方位和俯仰随动系统的不同特点,搭建了两套随动系统分别进行控制。并引入路面和重力矩补偿,有效提高了炮口稳定效果。从而,解决了行进间炮口跟踪瞄准稳定性问题。本文工作对弹炮结合战车发射装置的结构设计及优化提供了重要的理论参考和工程应用价值。