在机电控制系统中,变载荷特性主要体现在外在负载的突变、运动体转动惯量的变化及机械谐振等多个方面。变载荷负载的非线性变化特性使得整个机电控制系统的非线性特性得以加强,从而增加了高性能控制的难度和复杂性。在机电系统运动控制中,传统的PID仍占据着主导地位。但由于变载荷负载的非线性特性的存在,在一些负载变载荷特性显著、控制指标和性能要求较高的场合下,通过传统的PID算法难以实现对该非线性系统的有效控制。本论文通过引入具有良好控制效果的伪微分反馈控制／伪微分次变量反馈控制(PDF/SV)算法,来实现对变载荷系统的有效控制。首先采用两种方式来建立整个控制系统的控制模型及对象模型,即采用“数学模型”和“动力学仿真模型”方式。动力学仿真模型方法通过三维建模和在ADAMS中动力学仿真建模,来完全模拟负载在整个运动控制过程中的变化情况。然后根据系统的负载情况,建立了基于MATLAB和ADAMS下的联合控制仿真模型,并且实现电流环和速度环的反馈控制,其次,伺服电机控制模型和PDF/SV算法的设计和引入,完成了系统异构模型集成仿真和PDF/SV控制算法的设计。最后,通过分析比较PDF/SV与PID的控制性能,从仿真和实验方面验证了PDF/SV在变载荷负载特性下的可适应性和一定的优越性。为了实现理论与实践的有效结合,建立了一台用于验证控制性能的实验平台。通过仿真分析和实物验证,表明了PDF、PDFSV控制算法在变载荷负载情况下的控制精度、抗干扰能力、鲁棒性和频域特性等方面在一定程度上较PID算法的优越性。