风洞试验主要是获得飞行器气动特性,是飞行器研制过程中的重要环节。大迎角试验装置是获取飞行器大迎角气动特性的基本设备,试验模型的迎角和侧滑角是通过试验装置的控制系统来实现。在了解大迎角试验系统国内外研究和发展现状的基础上,分析了试验装置的功能和组成。结合现代伺服控制系统发展,采用以PLC为主控制器、交流伺服电机和交流伺服驱动器为核心部件的控制系统方案。针对机械结构的非线性传动特点,采用了基于虚拟轴的随动控制方法,为了减小跟随误差,设计了速度前馈比例控制算法和Bang-Bang控制算法相结合的混合控制策略。为了提高定位精度,在定位控制阶段采用了分段PID控制算法,使系统既满足较小的跟随误差又具有较高的控制精度。以STEP7为开发平台对PLC系统进行了组态和控制程序的设计,实现了跟随控制和定位控制功能。以Labwindows/CV为软件开发平台开发了上位机监控软件,实现了与试验管理机的网络通讯和控制。最后,对整个系统进行了调试,并通过试验验证各项功能和技术指标。