一般的舵机伺服系统可分为液压舵机、气动舵机及电动舵机。传统的液压舵机和气动舵机由于自身的缺陷已经不能满足火箭、导弹等高速飞行器的控制要求，随着永磁材料的发展、控制技术的成熟、伺服电机控制精度的提高，电动舵机以其简单可靠、工艺性好、使用维护方便、能源单一、成本低廉、易于控制等优点得到了广泛的研究及应用。目前，国内外对电动舵机的研究主要集中在系统控制方法的研究，对电动舵机伺服系统的动力学特性研究较少，系统的结构动力学特性影响电动舵机伺服系统整体的稳定性与精度，故本文基于电动舵机伺服系统模型，对系统各环节及整体的动力学特性进行了研究，形成一套电动舵机伺服回路动力学特性分析方法，为舵面气动弹性研究和控制系统研究提供基础。首先，建立了电动舵机伺服系统的机构运动模型，基于Herz接触理论分析了行星滚柱丝杠环节弹性变形，推导了行星滚柱丝杠传动关系，同时，对电动舵机伺服系统机构运动关系进行了理论分析；在此基础上，用Adams软件进行了运动仿真，得到了实际载荷的传递规律，为电动舵机伺服系统的动力学研究奠定了基础。建立了电动舵机伺服系统各环节有限元模型，结合运动分析得到的载荷边界条件，用Abaqus软件分别对键连接结构、行星滚柱丝杠、导向机构及支耳连接结构进行动力学仿真，重点考虑了接触、间隙、碰撞及摩擦对动力学响应特性的影响。结果表明：键连接结构反转后，双键连接结构比单键连接结构反向更迅速。无间隙键连接结构比有间隙键连接结构电机轴角位移大；丝杠与滚柱接触弹性变形量随预紧力的增加而增大，相对于理论误差也也来越大，不同预紧力作用下的行星滚柱丝杠的传动比基本不变；导向机构的螺母角位移和间隙量大小是一一对应关系，螺母轴向最大位移与间隙量大小无关；支耳销连接处摩擦力越大，动力学响应越延迟。在前面的运动特性和动力学特性研究基础上，建立电动舵机伺服系统各环节及系统整体的动力学数学模型，对高阶系统进行降阶处理，并用Matlab/Simulink进行动力学仿真，研究了电动舵机伺服系统动力学运动过程，进而验证了有限元分析及动力学数学模型。