岩石在地层深部处于一个压力场、温度场、磁场以及地下水动力场等多场耦合的环境。为了配合扫描设备实现对岩石试样内部裂纹的发生、发展以及高压水在缝隙中运移的观测,进一步获得岩石在模拟地下环境中被压裂的微观特性,利用旋转式三轴加载试验系统实现多场耦合并对岩石的综合力学性能进行研究是行之有效的方法。旋转式三轴加载试验系统的核心部分是液压伺服加载系统,用于完成力、位移或变形的静态、动态加载,其性能直接决定着试验系统的整体工作性能。本课题以设计一套旋转式三轴加载液压伺服系统为目标,研制过程中提出了:可以在大载荷下实现高精度旋转的"推力滚子轴承+液压缸支承"的旋转支承方式,大幅减小了摩擦转矩,降低了旋转控制以及轴向支撑力控制的难度;能够克服电阻应变片和引伸计缺点的岩石试样LVDT轴向、径向变形测量装置,消除了轴向系统变形、接触面间隙引起的变形以及端部效应引起的测量误差,改善了传统径向变形测量的对中安装误差,使得测量装置的安装方便,无需考虑安装误差;采用迭代学习控制解决液压伺服系统存在的非线性、强交叉耦合、建模复杂困难、参数不确定度高和高精度轨迹跟踪控制问题,有效地保证了系统的跟踪误差要求和静动态性能,使系统具有良好的刚度和鲁棒性;利用AMESim和Simulink联合仿真有效地验证了迭代学习控制在本液压伺服系统中的控制效果,更接近实际系统的工作状态,能够充分发挥两个软件的优点,有助于对系统性能的分析。通过联合仿真验证,本课题设计的旋转式三轴加载液压伺服系统达到了预期的技术要求,具有较好的可靠性和实用性,能满足多种加载试验条件。论文的研究结果对旋转式岩石三轴力学试验机的研制提供了重要的设计基础,同时也对迭代学习控制在液压伺服系统中的应用具有重要的参考价值。