以航天某型号为研究背景,设计并实现弹道飞行器姿态控制系统中的机电伺服系统。以经典控制理论和模糊控制理论为基础,考虑机电伺服系统运行中存在的不确定性和非线性环节对系统动态性能的影响,分别设计了经典PID控制算法和改进的PID控制算法。首先,以某型号的姿态控制机电伺服系统为研究背景,根据设计需求对机电伺服系统进行框架设计,分析机电伺服系统的功能构成,据此确定机电伺服系统的部件组成,并分析系统的基本运行原理。在此基础上,对机电伺服系统控制特性验证方法和验证指标进行详细分析。其次,根据航天器姿态控制机电伺服系统组成部件的工作原理,建立基于传递函数的系统模型,并针对系统中驱动电机的非线性特点,建立永磁同步电机模型,并围绕该模型建立驱动器数学模型和控制器结构。通过分析传动部件的机械连接关系,构建考虑非线性因素的传动机构与负载模型。将两类模型进行仿真对比,验证考虑非线性因素的数学模型具有更高的可信度。基于所建立的高精度数学模型,进行机电伺服系统的控制算法设计。首先设计了经典PID控制算法,并分析所设计的控制器存在的问题,基于模糊控制理论提出改进的PID控制策略,使控制算法能够兼顾机电伺服系统在高动态和稳态下的控制特性。最后,根据前述建立的仿真模型,对系统软硬件进行设计与实现,并将实验数据与仿真数据进行对比,验证了实物性能与设计性能的一致性。