减摇鳍加载系统是典型的被动式力伺服系统,主要用于模拟减摇鳍在不同海况和航速下、鳍叶在不同攻角时所受到的水动力负载,并将此负载实时地施加于鳍轴上,对减摇鳍产品进行负载试验,检测其使用性能及可靠性。随着科学技术的发展和工业水平的提高,为了能精确、快速地复现水动力负载,设计高精度和快速响应的实时控制加载系统越来越重要,因此,本研究在工程实践上具有一定的参考和应用价值。在减摇鳍被动式加载过程中,由于鳍主动运动干扰作用,会在加载系统中产生多余力。多余力的存在严重影响加载系统的加载性能,使加载系统基本无法正常工作,因此,消除或补偿多余力对加载系统而言极其重要。本文采用经典控制方法PID控制加载系统的加载性能,采用结构不变性原理对加载系统设计前馈补偿环节来补偿多余力,使加载系统可以正常工作。本文在查阅大量国内外资料的基础上,阐述了电液负载模拟器的发展现状,对多余力的技术补偿方法进行总结,确定了本文的主要研究内容。本文对驱动鳍运动的鳍系统和对鳍加载的加载系统进行数学建模,得到了鳍系统和加载系统的传递函数,针对加载系统,分析其动态特性。并介绍多余力的定义和测量方法,根据其传递函数分析多余力的动态特性,对加载系统和多余力进行仿真分析,采用结构不变性原理设计前馈补偿消除多余力,为减摇鳍加载工作提供理论基础。本文利用xPC-Target快速控制原型设计加载实时控制系统,采用Lab VIEW调用x PC-Target应用程序接口的方法,优化实时加载实时控制系统操作界面,提高了此系统的工程应用范围和参考价值。本文对鳍进行加载实验,并分析实验数据,验证鳍系统和加载系统的数学模型的正确性和设计的加载实时控制系统的有效性、实用性。