本论文针对并行/主动式余度作动系统提出基于机械运动合成的差动周转轮系控制方案和基于电流迭加的离合器控制方案,并指出各自的特点。在深入研究永磁无刷直流电机的工作原理、数学模型和控制性能的基础上,针对差动周转轮系控制方案提出位置环、速度环双闭环控制方案,利用直接设计方法设计出各数字控制器的算法;针对离合器控制方案提出位置环、速度环和电流环三闭环控制方案,利用间接设计方法设计出各数字控制器的算法。对两种控制方案用MATLAB进行仿真,仿真结果显示,两种控制方案均能满足双余度舵机的控制要求。 本论文针对基于差动周转轮系控制方案的双余度舵机系统,给出了详细的硬件设计方案,介绍了控制板和功率驱动板的各功能模块的设计,讨论了故障自诊断和故障屏蔽策略,介绍了两舵机间的交叉数据链的设计,给出了整个控制流程及各模块的C语言代码或流程框图,并制作了以微处理器MSP430为核心实验平台和开发了测试界面。实验结果表明,该方案较好地满足双余度舵机的控制要求。