无人机和导弹的伺服作动系统中电动舵机已经有了广泛的应用。传统单舵回路在任务可靠性上很难再有新的突破。本文根据现代无人机对舵机的高可靠性要求,结合工程实际,提出了三种小型双余度电动舵机方案,并进行了可靠性分析,从中得出了小型双余度电动舵机的一般结论。根据两种型号工程的具体要求,本文设计了两种双余度电动舵机,并针对其中一种舵机,完成了原理样机试验。在深入研究双余度舵机的工作原理和数学模型的基础上,提出位置环、电流环双闭环控制方案并进行仿真,仿真结果显示,这一控制方案能让双余度舵机单、双余度运行时均能达到伺服性能指标。为实现双余度舵机系统的在线动态检测,在对舵机的典型故障的深入分析的基础上,本文将双余度舵机划分为多个组件,根据不同组件特性,选用采用模型比较监控或比较两通道输出的方法构成系统的故障自检测模块。本论文给出了双余度电动舵机详细的硬件设计方案,设计了以微处理器TMS320F28335 DSP为核心实验平台的各功能模块。本文给出了舵机故障诊断的整个流程及各检测模块的流程框图,并开发了测试界面。对原理样机的实验结果表明,该样机能较好地满足双余度舵机的控制性能要求。