舵回路作为执行机构位于飞行控制系统的最后一级,其工作性能和可靠性直接决定飞行器是否能正常、安全飞行。余度技术是提高系统任务可靠性、安全性和故障容错能力的有效手段之一,因此,研究余度舵机控制系统的关键技术,以满足无人机飞行控制系统对其性能与可靠性的要求十分必要。论文首先在双余度无刷直流电动舵回路原理样机平台的基础之上,重点研究舵机间隙对控制性能与品质的影响问题。通过对舵机加载试验的测试结果分析研究,确定了间隙特性与舵机位置抖动的因果关系和特性,提出了解决舵机抖动问题设计方案。其次,根据双余度无刷直流电动舵回路的工作特点,采用扫频方法完成了对象特性的分析研究,在此基础之上完成了控制律结构与控制策略设计;采用控制参数工程整定方法,完成了控制参数的设计与优化;根据设计结果完成了软件开发与仿真试验验证。再次,开展了舵回路系统中传感器、通信接口、控制器及电机的主要故障特征研究,重点完成了故障检测、故障逻辑管理、故障处理和重构等余度管理软件设计与开发,提高了双余度无刷直流电动舵回路的故障容错能力。最后,在双余度无刷直流电动舵回路样机上进行了综合试验,试验结果验证了所设计的控制律、控制策略与余度管理软件的正确性与合理性,满足了设计要求,为双余度无刷直流电动舵回路的工程应用奠定了良好的基础。