随着航空工业技术的发展,飞机操纵装置历经数次更新换代,由机械操纵系统逐步演变为电传操纵系统。传统的电传操纵系统以被动侧杆为代表,但被动侧杆杆力不可控,无法模拟飞行舵面上的气动力,会造成飞行员“感觉匮乏”。主动侧杆通过动力加载装置产生杆力,能够为飞行员提供与实时飞行状态相关联的触觉反馈,从而增强飞行员的情景意识,提升飞机的操纵品质。为优化主动侧杆工作性能,本文将对主动侧杆的高精度、高鲁棒性杆力控制方法和自动回中控制方法展开研究。首先,将对主动侧杆的人在回路系统进行研究,设计主动侧杆的总体结构,建立以永磁同步电机为主要部分的主动侧杆数学模型。在此基础上进一步对主动侧杆的硬件结构进行方案设计和器件选型,并采用FTA法对硬件结构的可靠性进行研究与分析。其次,针对主动侧杆杆力加载精度不足的现象,结合对其杆力特性的精准分析,基于电流、杆力双环控制方案进行改进。研究具有自适应特性的单神经元PID杆力控制器解决系统中存在的非线性、时变等问题,并设计一种降维负载转矩观测器观测系统交轴电流后进行反馈补偿,以此抑制多余力的影响,进一步提高杆力控制精度。再次,在电流、速度、位置三环控制方案的基础上探究主动侧杆的自动回中策略。针对回中速度控制性能的提升需求研究了滑模变结构速度控制器,在算法趋近律中引入加权型积分增益解决速度抖振问题;为提升回中位置精度设计一种带有遗忘因子的高鲁棒性闭环ILC算法,通过迭代控制使主动侧杆的回中位置误差得到有效控制。最后设计并建立了主动侧杆实验平台,基于此平台进行相关实验,大量的实验结果验证了本文所研究方法的有效性。