从理论上分析了基于位置控制的液压操纵负荷系统的力感模拟原理阐明了力感模拟效果的影响因素为位置控制回路的带宽、综合刚度及操纵力引起的位置扰动。在理论分析的基础上借助计算机仿真方法阐述了根据模拟对象的特性和仿真精度确定位置控制回路的带宽和综合刚度的方法并提出了设计原则。指出位置控制回路的带宽应等于10倍仿真模型的转折频率在满足二自由度系统模拟单自由度系统的模拟精度要求下综合刚度应取3～10倍的液压弹簧刚度。通过时域和频域的计算机仿真证明了本文设计方法的可行性仿真结果也证明了理论分析的结果是正确的。

操纵负荷系统是飞行模拟器的＂飞行＂操纵系统其主要作用是逼真的复现驾驶飞机时的操纵力感。其中惯性力感是高级别模拟器必须模拟的力感之一当操纵负荷系统自身的机构惯量比较大时要模拟较小的惯性力感就必须要补偿机构的部分惯量。为此提出了基于力回路的惯性补偿控制方法在不对硬件做任何改动的情况下实现了操纵负荷系统的惯性补偿。首先给出了基于力回路操纵负荷系统的控制系统结构并建立了数学模型然后通过推导力感特性揭示出惯性补偿原理并进行了稳定性分析提出了稳定条件最后通过实验验证了所提出的惯性补偿方法的稳定性和有效性。