为确保航天器在太空中的正常工作,航天器在发射之前进行准确的地面测试是十分必要的。随着航空事业的不断发展,航天器地面测试的要求也不断的提高。零重力环境的模拟方法很多,相比之下,气动恒张力装置具有更多的优越性,其优点为可压缩性好,刚度低,节能高效,清洁无污染,维护方便等。气动恒张力装置主要的指标反应在其最高固有频率、输出力特性和运动行程上。通过无摩擦气缸,电磁力补偿装置等关键部分的改进,提高系统的输出力的精度,加入伺服电机的跟随技术,可以间接延长气动恒张力装置的运动行程。本文主要工作与成果如下:1.提出整体构想,并分析伺服跟随系统,电磁力系统,气动系统三个子系统的配合。2.通过maxwell软件,对大行程气动恒张力装置电磁力补偿系统进行磁路的仿真分析以及结构的优化,很大程度上减小了电磁力的波动,为磁路的设计提供了理论根据,降低了电磁力的控制难度,提高了输出力的精度。3.整体设计方案的设计,分析各执行模块的控制方案,绘制PCB板,定制各板子间的通讯协议,编写MCU程序并进行调试。4.对电磁力补偿装置进行科学的实验,对比仿真结果,分析二者相似点的意义和不同点的原因。