操纵负荷系统作为飞行模拟器的关键组成部分之一,它的功能是将操纵力感提供给飞行员,准确实时的操纵力感能帮助飞行员判断飞机的飞行状态,从而根据飞机飞行状态做出判断并发出正确的操纵指令。因此,操纵负荷系统的性能好坏直接决定着飞行模拟器的力感模拟效果,并间接影响飞行模拟器的品质评定。本课题基于中北大学机械工程学院申报的山西省重点学科建设项目——“通用航空地面飞行模拟器技术平台建设”,以研制出一套高性能的电动操纵负荷系统作为最终研究目的。本次主要任务是解决电动操纵负荷系统研发过程中的软硬件设计、部分主要元件选型、系统模型建立、力跟踪控制策略等问题。对以力伺服加载系统为核心的电动操纵负荷系统的系统性能和控制策略进行仿真分析和实验验证。设计了一种基于力伺服加载系统的电动操纵负荷系统,并建立了操纵杆力-杆位移模型、电动操纵负荷系统各部分数学模型以及联合仿真模型用于仿真与实验研究。对未加控制器和添加常规PID控制器之后的电动操纵负荷系统的性能进行仿真研究,为了验证仿真结果的可靠性,在电动操纵负荷系统实验台上对未添加控制器及添加常规PID控制器后的系统进行力跟踪实验。实验结果表明,系统的力跟踪效果尚且不够理想,并且实验得出的力跟踪特性曲线存在一定的死区范围。针对实验研究发现的力跟踪效果不理想和力跟踪特性曲线的死区问题,运用基于BP神经网络的智能PID控制方法进行解决。对基于BP神经网络的智能PID控制器进行设计,并在电动操纵负荷系统实验台上验证了这种方法的有效性。实验表明,系统能够实现对操纵力进行快速准确的跟踪,并且死区问题得以解决。