舵机是飞行器控制系统的重要组成部分，是联系飞行控制指令和操纵元件的设备，它将控制指令信息转换为机械运动，直接或（通过操纵机构）间接驱动操纵元件，是一个高精度的位置伺服系统，其动态特性和静态特性直接影响到控制系统的操纵性能。本文结合工程应用的实际背景，针对电动舵机的需求，开展电动舵机的相关设计技术以及相关工程应用问题等研究，重点完成了两个方面的研究工作。首先，根据舵机性能指标要求，进行了舵机总体方案设计。通过分解具体的设计指标，综合考虑输出转速和输出力矩，进行了电机、传动机构（减速器）、控制器、驱动器、反馈电位计、控制方法等方案对比分析，完成了舵机总体方案设计，确定了以稀土永磁直流电机、谐波齿轮减速器为主的一体化设计方案。在此基础上，进行了电机参数、减速器、角度传感器和控制器的参数设计，重点对永磁直流电机能力、谐波减速器减速比选择、传感器参数选择、控制器结构等方面进行设计，保证了舵机具备满足大功率和快速响应的能力。然后，完成了舵机控制回路设计。考虑到工程应用成熟性和工程需求的急迫性，采用典型的电流环、速度环、位置环三环控制体制，完成了舵机回路控制系统设计和建模仿真，获得了舵机的时域特性和频域特性。从数学仿真结果来看，设计的舵机满足大功率输出条件下的性能指标要求。在数学仿真基础上，结合工程研制进展情况，对舵机进行了实物测试。通过额定负载和最大负载条件下的相关性能测试，验证了设计的舵机满足大负载、快速性和高频带要求，控制系统设计有效，并具有较强的抗负载干扰能力。根据上述工作，实现了大功率快响应电动舵机的工程设计，对大功率电动舵系统设计具有一定的工程参考价值。