电液负载模拟器优点很多,适用于大负载力矩,宽频带,高精度的航天飞行器负载模拟。但系统非线性导致响应偏差大、启动延时、低速匍匐、极限环振荡等现象的产生,很大程度上制约了航天飞行器控制性能的提高,因此,对非线性因素导致的不良后果进行研究并补偿具有重要的意义。摩擦和间隙等非线性环节会降低电液负载模拟器的跟踪精度,为消除这种现象,论文对电液负载模拟器摩擦和间隙非线性进行了建模辨识及补偿研究。论文首先建立了电液负载模拟器的数学模型,采用两个液压缸对顶的物理模型等效方案,该物理模型与电液负载模拟器实际结构相匹配。在此基础上,建立了包含Stribeck摩擦和迟滞间隙的非线性数学模型。其次,重点对摩擦模型和间隙模型的参数进行辨识,根据试验测出扭矩角速度曲线,采用粒子群算法辨识出摩擦参数,以小幅值信号为指令采用辨识间隙幅值法辨识间隙参数。最后,根据所建模型选取干扰观测器补偿法对系统中的摩擦进行补偿,设计了保证加权闭环传递函数范数最小的外回路鲁棒控制器,并提出间隙逆模型自适应策略,根据间隙的变化实时调整逆模型参数,对滞后及偏差进行补偿。实验结果表明,补偿后系统的最大角位置跟踪误差均方值由原来的0.726°减小到了 0.185°,最大角速度跟踪误差由原来的0.274rad/s减小到了 0.037rad/s。辨识得到的摩擦和间隙参数与负载模拟器相匹配,有效补偿了滞后和偏差,提高了电液负载模拟器的跟踪精确度。研究表明,本文所提出的电液负载模拟器系统非线性补偿方法是可行的,研究成果对今后电液负载模拟器的研究和研制都具有一定的借鉴作用。