机电作动器（EMA）是一种功率电传作动器,具有功率密度高、易维护等优点。常被用于飞行器的操纵面姿态控制、推力矢量控制和起落架控制等,是飞行控制系统稳定运行的基础。本文以设计具有良好的动静态性能的EMA为目标,研究基于内模控制的EMA伺服控制策略和相应的软硬件平台。首先,介绍本文EMA伺服控制系统的总体方案,分析各个部件在EMA系统中的作用,在此基础上提出驱动电机种类和传动部件的选用依据。分别对EMA的机械传动部分与驱动电机部分进行数学建模,对逆变器的非线性因素进行分析介绍。以矢量控制和空间矢量脉宽调制技术为基础,针对数字控制系统中存在的信号滞后,设计了包含延时补偿的电流环内模控制策略,对改进内模控制器和观测器进行延时补偿。为进一步提高系统的性能,结合前馈模型辅助扩张状态观测器对电流环扰动进行观测和前馈补偿。针对永磁同步电机的力矩速度曲线对EMA带来的最大运行速度约束,设计了一种结合自抗扰控制速度环的鲁棒近似时间最优位置控制策略。通过观测器观测外部负载并实时调整控制器参数,切换区和线性区设计使采用更高的控制增益成为了可能,提高了具有速度约束时EMA的位置伺服性能。其次,设计了以旋转变压器与智能功率模块为核心的传感器电路与功率驱动电路,以DSP与CPLD为核心的数字控制电路。分别进行了DSP与CPLD的程序设计,实现了对EMA系统的故障保护、伺服控制等功能。最后,通过开环试验验证了试验平台的可行性,在试验平台上验证了本文提出的基于内模控制的EMA伺服控制策略的有效性。