伺服电缸加载系统具有结构紧凑、响应速度快、抗过载能力强、占用空间小等特点,被广泛应用在工程机械、压力实验设备、航空航天等各个领域。而随着科学技术不断地发展,伺服电缸也朝着大推力、智能化、数字化的方向发展。本课题受大连理工大学工程抗震研究所的委托,开发了一套以STM32微处理器为控制核心的伺服电缸加载系统。本文的研究方法和内容主要包括以下几个方面:首先,通过查阅相关文献,分析并整理了国内外对伺服电缸控制系统的研究现状,包括间隙非线性补偿算法的研究等;探讨了伺服电缸的结构以及相关控制理论,论证了采用伺服电缸作为加载设备的可行性。其次,提出了以单片机和伺服电缸为核心的总体控制方案,进行了伺服电缸加载系统的机械结构设计和相关零部件的选型;根据控制系统的性能,完成了完成微处理器的选型,并设计了相关的外围硬件电路。接着,分析了反向间隙产生的原因,介绍了反向间隙常用的数学模型,建立了交流伺服电机的数学模型,并完成整个伺服电缸加载系统的建模工作;结合经典PID控制器,搭建了MATLAB/Simulink仿真模型,实现闭环控制,并在此基础上分析了控制系统的稳定性及PID控制系统的优缺点。最后,针对伺服电缸加载系统中信号跟踪误差大、输出滞后等复杂问题,提出了采用线性自抗扰控制器的控制方案,该控制器具有抗扰动性能良好、动态响应速度快等优点。论文根据土工实验的要求,借助仿真和实验的方式,验证了线性自抗扰控制器与经典PID控制器相比,系统拥有更好的动态性能和信号跟踪准确度。