舵机系统是导弹系统进行姿态控制的执行机构，其减速器存在的非线性严重影响着导弹系统姿态控制的精度。因此，实现舵机减速器非线性参数的自动化测量，研制一套舵机减速器非线性参数测量设备，对于改进减速器设计工艺，提高舵机系统乃至整个导弹系统的控制精度具有重要意义。本文在已经完成的硬件电路和机械系统的基础上，实现了舵机减速器非线性参数测量系统软件方面的设计工作。首先，讨论了下位机软件系统的设计。实现了传感器数据采集、力矩电机控制和数据通信各底层模块，重点讨论了力矩电机控制器的设计和仿真。其次，讨论了上位机软件系统的设计。在总体框架的基础上，讨论了上位机软件系统数据采集、数据处理和数据存储各模块的设计和实现，重点讨论了软件系统使用的多线程技术和需要用到的数据处理算法。然后，通过分析减速器各项非线性参数的成因和测量原理，设计并实现了舵机减速器非线性参数测量流程和数据处理算法。测量流程在DSP下位机软件中实现，数据处理在上位机软件中实现。获得了非线性参数的测量结果，包括固有间隙、总回差、摩擦力矩、传动误差和扭转刚度。同时，利用MATLAB软件对数据处理算法进行了仿真验证。此外，讨论了各项非线性参数测量过程中的系统误差并加以补偿，提高了测量精度。同时，提出了一种基于功率谱分析实现误差分离的方案，具有一定的实际价值。最后，通过软件系统测试，验证了软件系统各项功能，实现了减速器各项非线性参数的测量和数据处理。并针对不同类型的减速器进行了重复性测试，测试结果表明，该测量系统能实现不同类型舵机减速器各项非线性参数的准确可靠测量，测量精度满足指标要求。总而言之，该软件系统能可靠配合硬件系统和机械系统，实现不同类型舵机减速器各项非线性参数的自动化测量，大大降低了人工测量的复杂性，提高了测量的精度、效率和可靠性，也成为现代齿轮减速器自动化测量设备研制的一个发展方向。