现代信息化战争对火箭炮炮控装置的可靠性、准确性和机动性均提出了较高的要求,在炮控装置研制过程中对其控制核心的随动系统进行性能测试,是提高炮控装置整体性能的重要手段。由于在火箭炮调转和射击时炮控系统负载端受力复杂且多变,产生的多余力矩对炮控装置性能造成较大的影响。本文在对某型号火箭炮炮控装置负载环境进行模拟的基础上,分析了炮控装置多余力矩产生的原因;研究并设计了相适应的电动伺服加载系统,在该型武器总装前对其随动系统的动态性能进行测试与考核,有效地缩短炮控装置的研制和生产周期。本论文的主要研究工作集中在以下几个方面:(1)介绍电动伺服加载系统结构组成与工作原理,采用矢量控制原理对永磁同步电机进行模型建立,并对扭矩传感器、转动惯量盘和系统整体的数学模型进行推导;详细分析加载系统多余力矩和不确定与非线性因素产生的原因,为系统辨识策略选用、随动控制器设计和半实物仿真的研究奠定了理论基础。(2)由于电动伺服加载系统存在复杂的非线性因素,难以建立系统的精确数学模型,故采取离线训练与在线调整的神经网络辨识策略。为保证神经网络的收敛速度以及避免系统振荡现象产生,采用灰模型预测对RBF神经网络进行优化;在分析基于精确模型的前馈补偿控制器基础上,设计了基于灰模型预测和RBF神经网络自适应PID控制器;为验证抑制电动伺服加载系统多余力矩所提出辨识算法的有效性和实用性做准备。(3)针对作为炮控装置核心的随动控制器以及在对比其处理器架构实现形式的基础上,确定基于DSP-TMS320F28335和FPGA-XC4VLX15为主体的随动控制器硬件总体方案;依据DSP与FPGA各自程序处理机制,确立随动控制器软件总体方案,结合该炮控装置作战打击环境,阐述几种抗干扰措施。(4)搭建本论文火箭炮炮控装置电动伺服加载系统半实物仿真实验平台,并将所提出的控制策略和所设计的随动控制器在该平台上进行验证,实验结果均满足该型炮控装置随动系统的性能指标要求,对实际工程应用有较好的指导和参考作用。