舵机电动加载系统是在实验室环境下用来模拟飞行器在飞行过程中舵面所受载荷的仿真设备。其特点是响应速度快、成本低、使用方便等,还需满足抗干扰能力强、加载精度高等要求。但是由于电动加载系统存在多余力矩和各种非线性因素,严重影响系统的动态性能和加载精度,所以消除多余力矩和提高系统的动态性能是电动加载系统的重点研究内容。首先,论文根据电动加载系统的工作原理,采用机理建模法建立数学模型,并分析系统的加载性能和多余力矩。其中,从系统谐振频率和稳定性两个方面对加载性能进行了分析,针对稳定性不能满足系统要求的问题提出了超前校正和微分先行PI控制两种校正方法,并做仿真实验,分析结果表明校正后系统的静态特性得到了改善;通过对多余力矩的分析,采用基于结构不变性的前馈补偿法对其进行抑制,主要通过观测舵机控制指令信号和直流电机转速进行补偿,并仿真分析,结果表明补偿后系统的多余力矩得到了很好的抑制。其次,应用最优控制法对电动加载系统进行控制。将电动加载系统的最优控制问题描述成线性二次型最优跟踪问题,简单且易于实现。由于该方法控制时仍存在的稳态误差问题,因此引入积分策略对其改进,同时将期望衰减度加到性能指标以调节响应速度。最后,由于电动加载系统中存在着诸多的非线性因素,给出了非线性控制方法-自抗扰控制,并设计出自抗扰加载系统控制器,包括控制器的结构设计和参数整定。根据给定参数对系统仿真分析,分析结果验证了该算法的可行性,且系统的跟踪性能更好。