本文的主要研究对象是以永磁直流力矩电机为加载单元的电动负载模拟系统,旨在为加载电机设计能量可回馈型高性能驱动器。该系统用于在导弹地面仿真系统中模拟导弹伺服舵机在其飞行状态下所承受的气动力载荷,是一种特殊的被动式转矩伺服系统。加载电机驱动器作为加载电机的直接驱动装置,其性能是加载电机能否可靠运行的关键。而如何选择驱动电路拓扑及控制方案,更是实现高性能、高可靠、高效率、高适应性电机驱动的核心问题。论文首先建立了系统的数学模型。验证了基于电枢电压控制实现加载转矩控制的可行性,并用频率特性法对系统稳定性及加载潜力进行了分析。为提高系统稳定性和稳态精度,采用转矩微分负反馈及PI调节器对系统进行了校正。针对经典直流伺服系统驱动器不可控整流前端所存在的输入电流谐波大、能量单向流动、系统效率低下等问题。提出了几种高性能整流前端拓扑结构,并分别对其工作原理及性能进行了较为详尽的分析。综合考虑系统的性能要求、系统的构成成本及控制方案的难易度,确定采用双H桥背靠背式结构作为加载电机驱动器的拓扑。随后给出了系统的硬件实现及软件设计流程。最后,对驱动器系统在无扰和有扰加载模式下分别进行了恒值转矩加载正弦转矩加载的系统级仿真。仿真结果表明,本文所提出的驱动器拓扑不仅能够实现能量的双向流动,流畅的将电机制动时的转子动能回馈回交流电网;并且输入电流谐波很小,具有良好的系统性能。