跟踪雷达天线伺服系统被广泛地应用于目标搜索、空中防御、通信、定位等领域。其中控制电路是决定系统性能的重要部分,而控制器作为系统的核心元件决定了控制算法的执行精度与效率,并且还直接影响系统的整体性能。本文在设计控制电路时充分考虑了系统中方位环路和俯仰环路的同步性以及系统的精确性和快速性,同时还兼顾了控制电路的功耗、体积、便于实施等因素。最终实现了以FPGA为核心控制器、以LMD18200为伺服电机驱动器的全数字控制电路设计。本文所研究的跟踪雷达天线伺服系统选用了成本低、抗干扰能力强的旋转变压器来进行绝对位置检测。实现旋转变压器非线性输出信号到绝对线性位置信号的变换,是设计高性能跟踪雷达天线伺服系统的前提。本文首先介绍了旋转变压器输出信号线性变换器的已有设计方法,进而提出了一种新颖的旋转变压器的实现和设计方法。该方法充分利用了正余弦信号的性质,通过加减操作实现了旋转变压器位置信息的高精度变换,并且通过一系列实验结果的对比进一步说明了该方法的优越性。对于跟踪雷达天线伺服系统而言它是一种复杂的非线性、强耦合控制系统。本文提出了一种改进的自抗扰控制器设计方法,该控制器通过ADRC控制算法动态地解除了两个环路的耦合,此外对于从伺服系统恶劣工作环境中引入的强烈干扰以及系统的未建模扰动也进行了抑制。文章对跟踪雷达天线伺服系统的运行机理进行了数学建模,最后给出了系统的非线性数学模型。然后重点分析了如何通过ADRC实现两个回路的解耦、动态地抑制系统的扰动、解决系统的饱和等问题。论文中所提出的新颖算法以及设计方法均在跟踪雷达天线伺服系统上进行了实际验证,不同条件下的实验结果以及不同方法所得结果的对比充分说明了本文所提出的各种算法的有效性与可实施性,而且也进一步说明FPGA在并行处理方面的优越性,ADRC在处理不确定扰动方面的有效性。