直升机在军事和民用应用中能够发挥重要的作用,这离不开它本身超强的机动能力。而这种超强的机动能力与它的良好的操纵系统密切相关。对于真实直升机性能和旋翼操纵系统的优化设计和改善大多是通过直升机风洞试验台进行模拟试验。模型旋翼试验台由几个子系统组成,其中,操纵系统的精度是试验台获取准确数据的前提,影响到整个直升机性能的评定。操纵系统的可靠性是试验台安全运转的基础。因此,研制出一套高精度、稳定可靠的旋翼操纵控制系统尤为关键。本文根据某部队的应用需求,研制一套高精度、稳定可靠性的直升机模型旋翼操纵控制系统。首先,本文针对本课题的需求,对比了几种伺服控制方式,采用基于PC的倍福(BECKHOFF)控制器+COPLEY驱动器组合的直流电动控制方式。通过分析对被控对象的特性及COPLEY驱动器速度环自身只能通过手动整定参数的不足,选择了以系统中采用的无刷直流电机(BLDCM)作为被控对象,对其进行建模分析,并基于线性二次型最优控制策略优化PID参数。通过Simulink搭建了BLDCM控制仿真系统,构成了BLDCM在两种不同控制算法下的仿真模型,并进行了仿真和验证分析,成功实现了直升机模型旋翼操纵系统可靠精度控制。其次,设计了基于PC的BECKHOFF控制器+COPLEY驱动器组合的控制方式的直升机模型旋翼操纵系统方案。根据控制需求和总体控制方案对系统的关键元器件进行计算和硬件选型,并设计完成了旋翼操纵控制系统的软硬件。结合直升机试验台信息管理系统的远程通信需求,采用了EtherCAT总线协议实现了控制器与驱动器间的通讯。遵循IEC61131-1国际标准在TwinCAT 3软件平台下实现了直升机模型旋翼操纵控制器算法和I/O监控系统的软件开发,以可视化组态软件LabWindows/CVI为开发工具完成了上位机与控制器之间的监控界面设计。最后,实验测试了不同控制轴的旋翼操纵控制精度及控制性能,现场测试结果达到了直升机模型旋翼操纵控制的精度要求。