发动机气门在开启过程中的运行状态会受负载力影响。针对该问题,本文在获得发动机气门负载力特性的基础之上,对模拟加载系统及其控制技术进行了深入研究,该模拟加载系统实现了对发动机气门负载力的模拟。论文的主要工作和研究成果包括以下几个方面:(1)在AVL-Fire中建立了发动机热力学仿真模型,将缸内压力的仿真结果与试验结果进行对比,验证了三维仿真模型的准确性。通过数值模拟获得了发动机排气门在排气冲程中的负载力特性,为后续模拟加载系统的目标加载力提供了理论依据。(2)提出并设计了一种基于电磁直线负载模拟器的发动机气门负载力模拟加载系统,并进行了性能需求分析。在Matlab/Simulink中建立了电磁直线负载模拟器的动力学仿真模型,通过试验验证了仿真模型的合理性,为后续开展模拟加载系统的控制算法研究提供了平台。(3)建立了模拟加载系统的仿真模型,采用PID控制算法对模拟加载系统进行了输出力控制,在仿真中实现了对目标加载力的跟随。考虑到实际加载系统的非线性因素,设计了基于线性变参数模型的H_∞多胞顶点控制算法,并进行了静态和动态仿真研究,分析了该算法下模拟加载系统的静态和动态特性。(4)完成了模拟加载系统的硬件设计与软件开发,并搭建了系统的试验台架。完成了基于H_∞多胞顶点控制算法的试验研究,获得了系统的静态和动态加载特性,试验结果满足系统性能要求,验证了H_∞多胞顶点控制算法对加载力控制的可行性。