被动式力伺服系统以加载轴上的输出力矩为控制对象,常用于国防或民用设备的模拟加载测试场合.该文以飞行器舵机仿真加载系统为研究对象对被动式力伺服系统展开研究.舵机仿真加载系统的核心是被动式力伺服系统,它是进行飞行器地面半实物仿真的主要设备之一,用于舵系统的模拟力矩加载,以仿真其在飞行器飞行过程中所承受的铰链力矩.加载电机被动地跟随舵机位置运动并同时加载,因此不可避免地存在着被动式系统特有的多余力矩影响.多余力矩的抑制问题是被动式力伺服系统必须解决的重点和难点问题.该课题围绕着多余力矩的充分抑制问题展开论述.该文提出一种新的被动式力伺服系统的总体结构形式,采用直流力矩电机对舵机轴进行直接力矩加载,降低了由减速器带来的间隙和摩擦等不利因素的影响,为有效地抑制多余力矩创造了有利条件.对系统运行机理进行了分析并建立了系统的数学模型,通过数学模型对系统的加载能力进行了分析,仿真结果表明该结构适用于电动舵系统的仿真加载.根据建立的数学模型,分析了多余力矩的产生原因.采用基于结构不变性原理的多余力矩速度补偿抑制方法,有效地抑制了系统的多余力矩问题.结合系统固有的参数实变性和间隙摩擦等非线性因素的影响,提出采用迭代学习控制策略,并对之进行了仿真分析,结果证明学习控制算法能够抑制传动间隙的影响并能有效地消除系统的多余力矩.针对常规迭代学习控制中存在的初始转矩冲击和收敛时间较长的缺点,提出基于经验学习数据获得初始控制的方法.利用先前学习控制的结果,采用神经网络离线辨识系统的逆模型,从而获得期望的初始给定.结果表明该方法有效地解决了初始转矩冲击问题.