提高高低机的性能对于提高火炮的整体性能,尤其是射击精度具有十分重要的意义。传统火炮高低机采用单个大流量伺服阀进行控制,但由于大流量阀频带窄、分辨率不足,随着对火炮技术性能要求的不断提高,无法同时兼顾系统的高速和低速性能。为了进一步降低系统的最低平稳运行速度,保证火炮的操瞄精度,现决定采用大流量伺服阀和小流量伺服阀并联控制方案。相比采用大流量高精度伺服阀方案而言,此方案在保证系统最低平稳运行速度的同时又大幅降低了系统成本。本文首先根据液压高低机系统的组成和结构特点,通过合理的简化建立了位置系统的数学模型,并分析了系统运行过程中系统主要参数的变化情况;分析了对系统的稳态误差产生影响的主要因素,对系统进行了PID校正;为了使仿真结果更贴近实际系统特性,建立了系统的AMEsim模型进行仿真。针对双阀控制中大阀零偏/零漂造成的影响,设计了干扰观测补偿器,仿真验证了补偿器的良好性能;提出了双阀控制的具体控制策略,对直接切换、增益渐变切换、模糊切换过程进行了具体分析,使用最优控制对切换过程中的主要参数进行了优化。针对系统的参数时变、非线性强、不确定因素多样的特点,设计了基于指数趋近律的滑模控制器;针对系统在滑模趋近段的鲁棒性能不强的问题,设计出了全局滑模控制器;针对滑模控制中的抖振等问题设计了动态滑模控制器,并基于自适应律进行系统参数不确定性的估计,成功解决了系统抖振和不确定性难以事先估计等问题;将滑模控制同切换控制进行结合,仿真表明切换后系统的控制效果十分理想。基于x PC Target实时仿真环境控制液压实验台进行实验,验证了滑模控制器对于各种信号的跟踪效果;证实了系统增益突变会造成系统切换过程中的冲击,间接验证了增益渐变切换的必要性;同时验证了干扰观测补偿器对于系统零偏/零漂的补偿效果。