电动直线负载模拟器广泛应用于航空航天、武器装备以及科研实验等领域,在飞行器研制过程中,作为一种能够模拟地面实验或真实工况下所承受力载荷谱的半实物仿真设备,对于测试分析直线舵机控制性能和机械结构参数,发挥着重要作用。近年来,随着被测舵系统指标要求越来越高,对伺服模拟加载精度也提出了更高的要求,因此,有必要对此展开深入研究。本文首先对负载模拟器的组成结构和工作原理进行深入分析,运用机理建模方法,建立了加载系统的综合数学模型,采用频率响应法对系统加载模型进行验证,并搭建系统半实物AMEsim仿真模型,结合理论分析和实验方法,对多余力特性、机械结构参数以及非线性等影响因素进行分析,为进一步提升负载模拟器性能打下基础。其次,针对控制系统进行闭环稳定性分析,提出了滞后校正方法,有效提高了稳定性。为抑制多余力,基于结构不变性原理,采用力指令前馈和舵机扰动补偿法,仿真和试验表明,多余力抑制效果良好;为进一步提高系统抗扰动能力,力环采用自抗扰控制器,仿真结果表明,系统的加载精度较传统PID控制具有较大提高。在此基础上,基于LabVIEW和PXI平台,设计了系统软件总体架构,优化了上位机主体程序、下位机测控实时程序和上下位机通信程序。最后,以“电动直线负载模拟加载试验台”为依托,分别对加载系统静、动态性能进行验证分析,结果表明,系统均满足“双十指标”;在此基础上,对直线舵机机构静刚度、传动效率和传动精度进行测试分析,为全面评估其性能提供有效参考依据。