我国将于2020年前后建成空间站,而空间站机械臂在空间站使用、维护中扮演着重要角色,由于其特殊工作环境和巨大投入成本,需要对机械臂进行地面实验验证,传统的地面验证实验系统开销大、难度高且具有一定的局限性,而传统的电联试系统在多自由度情况下结构复杂,为此本文研制了能够方便模拟空间站机械臂真实行为的电模拟器。本文首先完成了空间站机械臂电模拟器的软硬件设计。根据机械臂系统的真实情况及电模拟器的需求功能,确定了紧凑性及可扩展性高的CPCI硬件架构,选型并设计了相应的硬件模块,建立了电模拟器的硬件平台;提出了实现各功能的软件模块构成及联系的整体方案,对电模拟器的各软件模块、监控配置上位机进行了详细的设计。其次,建立了多领域机械臂模型。为更加精确地建立机械臂模型,采用基于Modelica语言的多领域系统建模软件SimulationX,根据机械臂真实情况,建立了PMSM伺服电机模型,机械臂柔性关节及六维力/力矩传感器的动力学模型;通过其他软件建立的相应模型对模型进行仿真对比,并对SVPWM模块及力/力矩传感器模块优化;最终将电机模型与动力学模型结合建立了多领域机械臂模型,满足实时性、准确性。最后,建立了检测测试平台并对电模拟器进行测试。根据空间站机械臂电模拟器的实际要求,结合监控配置上位机,通过模拟机械臂实际的载荷搬运任务,对电模拟器功能性、实时性及准确性测试,测试结果表明电模拟器能够模拟机械臂真实功能,实时性良好,准确性高,符合电模拟器的要求。