负载模拟器是一种工作在实验室条件下,能复现飞机、舰船、坦克、机器人等实际运动过程中所受到的外界干扰的设备,其可靠性高且经济方便。而足式机器人在研究过程中需要进行大量的实验来测试其运动性能,因此本文进行了负载模拟实验台的设计以复现足式机器人在运动过程中所受到的来自地面的位置和力载荷。负载模拟实验台性能的好坏直接决定了位置和力载荷的加载精度,因此本文进行了负载模拟实验台位置和力控制方法的研究。本文主要研究工作如下:(1)针对足式机器人性能测试的加载需求,提出一种负载模拟实验台方案。设计对应的液压驱动系统,建立电液伺服阀、液压缸、传感器等元件的数学模型,构建负载模拟实验台位置控制系统模型及力控制系统模型,在MATALB/simulink建立仿真模型并进行仿真研究,验证方案的可行性。(2)针对提出的方案,设计负载模拟实验台的机械结构,对关键机械元件进行选型。详细介绍了负载模拟实验台的上位机、信号处理及控制系统、信号采集、驱动系统等硬件配置。在装配完成的负载模拟实验台上进行位置及力控制的实验研究,发现存在的问题。(3)针对负载模拟实验台位置控制系统研究滑模控制方法,设计了一种基于反正切函数的趋近律,研究了以水平阀控缸为基础的三阶线性滑模,引入模糊控制方法设计模糊滑模控制器,并结合时延估计控制方法,提出最终的控制器。仿真和实验验证了所提出的控制器具有较高的控制精度及抗扰能力。(4)针对负载模拟实验台力控制系统研究定量反馈控制方法,在建立力控制系统线性模型的基础上,确定力控系统参数的不确定范围,设计了定量反馈控制器。并针对力控系统响应滞后较多但定量反馈控制又不便校正相位的问题,引入前馈控制,仿真和实验验证了定量反馈控制与前馈控制相结合的控制方法对提高力控性能的有效性。