负载模拟系统是火箭舵机的重要地面测试设备之一,其在实验室条件下复现火箭舵机所受的各种载荷,完成舵机的动静态特性的测试工作。为适应新一代具有双谐振点矢量发动机的测试工作,需要建立更加准确的具有双谐振点负载特性的多自由度负载模拟系统,并分别对非线性摩擦负载和系统谐振峰的抑制进行深入的研究。本文首先根据摆动式推力矢量发动机的质量分布和柔性结构两个方面建立了完整的多自由度负载模拟系统的数学模型,并从频域角度深入分析了惯性负载质量对多自由度负载模拟系统双谐振峰的影响,为不同谐振特性的舵机测试提供了谐振峰频率点可调的手段。并采用描述函数的方法对系统的非线性摩擦负载谐波线性化,从理论上分析了摩擦负载对系统稳定性的影响,得到了含有非线性摩擦负载的多自由度负载模拟系统仍具有很好的稳定性的结论,并给出了存在非线性摩擦负载情况下系统的幅频特性方程、相频特性方程,进一步揭示了非线性摩擦负载对系统动力学特性影响的机理和规律,发现了非线性摩擦负载不会影响系统的谐振点频率,对谐振点处的谐振峰幅值影响比较显著。然后,本文分析了多自由度负载模拟系统双谐振频率特性产生原因,结合陷波补偿控制器的相关理论,给出了基于中心频率、带宽和衰减深度三个参数的陷波补偿控制器,针对具有双谐振点的系统设计了抑制谐振峰的单谐振峰补偿控制器和双谐振峰补偿控制器,并通过仿真验证了单陷波补偿控制器的具有更好的谐振峰抑制效果。最后,通过多自由度负载模拟系统工作原理,建立了系统的AMESim仿真模型,并结合负载模拟台的实际参数进行设置与校核。通过AMESim仿真和试验研究相结合的方式对非线性摩擦负载以及谐振峰抑制理论加以验证,验证性仿真和试验结果不仅验证了惯性负载对舵机谐振点频率调节的可行性,单陷波补偿对系统谐振峰抑制的有效性,而且验证了在非线性摩擦加载下系统的稳定性以及摩擦负载对系统的幅频响应的影响。