材料疲劳试验在工业生产材料研究、开发、应用过程中具有非常重要的意义，谐振式金属材料疲劳试验系统是基于共振原理的测定金属材料疲劳特性的试验设备，其主要特点是工作效率高，主要体现在工作频率高、能量消耗低，试验时间短等方面。目前，此系统存在的主要问题是试验过程中试件刚度随着裂纹的逐渐扩展而变化，造成系统试验载荷发生变化，为了实现试验过程中载荷的精确控制，本文建立了精确的被控对象的数学模型，分析了系统的动态特性并在此基础上对试验载荷控制技术进行了深入研究，主要研究工作如下：　　 1、建立了被控对象双自由度线性时变振动系统力学模型，采用实验方法建立了试件疲劳裂纹扩展模型，对系统的幅频特性、固有频率、共振振幅、动态响应等动态特性进行了理论计算及仿真分析。　　 2、建立了谐振式材料疲劳试验载荷控制系统状态方程模型，分析线性时变控制系统的能观、能控型，最后在裂纹的萌生、扩展、断裂三个阶段设计了线性二次最优控制律，并进行了计算机仿真分析。　　 3、建立了谐振式材料疲劳试验载荷控制系统的传递函数模型，并对模型进行了降阶处理，设计了基于状态方程的模型参考自适应系统，并在裂纹萌生、扩展、断裂三个阶段进行了试验载荷自适应控制系统的性能分析。　　 4、进行了裂纹扩展过程曲线测定的实验，根据实验数据对系统固有频率和试件最大振幅随裂纹变化的趋势进行了实验验证，其次，进行了系统幅频特性的实验研究。　　 本文对电磁谐振式材料疲劳试验系统动态特性的研究，为系统试验载荷的高精度控制提供了理论基础，在此基础上设计的控制系统，在控制性能上有很大的提高，实现了预期的效果，具有十分重要的理论意义和应用价值。