负载模拟器是模拟飞行器在飞行过程中舵面所受空气力矩的加载装置,其功能是在实验室条件下复现飞行器的舵面在空中所受的各种载荷,从而检测其舵机驱动系统的性能指标。随着科技和国防事业的发展,迫切需要高性能的负载仿真台,为新型导弹等飞行器的应用提供性能实验数据,为新技术的推广提供可靠的实验资料。本文构建了由比例阀控缸实施加载的舵机气动伺服加载系统实验装置,研究其特性及控制策略。本文首先建立了交流伺服电机驱动的舵机系统的数学模型,通过分析其扰动通道的传递函数,得到了干扰力矩对舵机位置控制系统的影响。然后采用了机理建模的方法建立了系统的数学模型,应用反馈线性化的方法将非线性对象处理为伪线性系统,这种方法区别于工作点线性化方法的是:对于确定系统而言,工作点线性化模型丢失了系统信息,而反馈线性化模型则保留了系统的所有信息。对反馈线性化后的模型设计控制器,使闭环系统具有较好的动态性能。最后对系统进行仿真分析。运用Matlab的实时工具箱,建立了实验系统的控制框图,应用设计的基于反馈线性化模型的控制器,测定了0.5Hz,1Hz,2Hz,4Hz,5Hz的多余力和系统的跟随性,并测试了加载梯度对系统的影响。实验结果与仿真结果基本相符,气动负载模拟器多余力很小,尽管在气缸换向时有多余力产生,但幅值较小。当频率增大时,系统的多余力增大,跟随性随着频率增大而变差;当加载梯度变大时,系统的跟随性会更好。