舰载机蒸汽弹射起飞是现役航母上主要采用的一种起飞方式，整个系统包括为弹射提供蒸汽动力的增压锅炉蒸汽系统与弹射起飞系统，在航母的战斗系统中具有十分关键的作用。本文在搭建舰载机蒸汽弹射起飞整个系统的基础上，分别对增压锅炉动力系统和弹射起飞系统进行控制系统设计，最后综合这两个系统设计协调控制策略，以保证不同工况下舰载机弹射起飞的成功。　　本文首先通过分析增压锅炉蒸汽系统的工作原理，并采取模块化方式对增压锅炉蒸汽系统进行建模。针对燃油供给系统，分别建立燃油压差控制阀、流量控制阀和总管压力控制阀的数学建模；针对空气供给系统，分别对涡轮增压机组中压气机、烟气轮机和附加汽轮机三个部分进行数学建模；针对增压锅炉燃烧系统，分别对增压锅炉炉膛、下降管、上升管、过热器和经济器进行动态建模分析；针对旁通回收系统，分别对减温水、减温减压阀和减温减压装置温度控制系统进行数学建模。其次，通过对舰载机弹射起飞系统的结构与工作原理的分析，考虑储汽筒内闪蒸现象、汽缸有杆腔与无杆腔压力变化以及发射阀芯位移与流通面积之间的关系，根据发射阀内部构造进行建模，并建立储汽筒与汽缸的热力学模型；同时分析在舰载机偏心的情况下，舰载机弹射起飞的六自由度动力学模型；针对舰载机起落架与弹射器之间的链接方式，对弹射装置和轮胎的运动和受力进行了详细的分析。再次，基于增压锅炉动力系统和弹射起飞系统，分别针对增压锅炉蒸汽系统和弹射起飞系统的控制策略进行了研究。其中，增压锅炉蒸汽动力系统利用PID控制方法设计燃油流量、空气流量、主蒸汽压力流量与减温减压温度控制系统，就能很好地为弹射起飞系统提供蒸汽保障；弹射起飞系统利用精确线性化方法实现汽缸内各状态量解耦，在此基础上设计的发射阀调节器能使发射阀稳定工作，符合设计要求。最后，在增压锅炉蒸汽系统和弹射起飞系统的基础上进行综合仿真研究，当弹射需求不同时，综合设计蒸汽系统与弹射起飞系统的协调控制策略，以满足不同工况下舰载机的弹射起飞；在建立某型舰载机的六自由度的动力学模型的基础上，对弹射装置及起落架轮胎进行受力分析，对不同质量的舰载机弹射起飞进行仿真研究，同时分析不同初始偏心情况下对舰载机姿态以及蒸汽弹射器的影响。