本文以火星探测器制导半物理仿真系统中六自由度运动模拟平台的研制过程为背景,针对运动模拟平台的总体方案、结构力学特性分析和位姿伺服控制及其实现等关键技术进行了研究,主要研究工作如下:本文首先介绍了探测器制导半物理仿真系统的组合和工作原理,提出了一种串联式的六自由度运动模拟平台总体方案,并对平台的力学载荷和危险截面的力学特性进行了分析与仿真,保证了运动模拟平台的安全性和可靠性。第二,针对运动模拟平台结构与拖动特性,本文研究了运动机构的伺服控制问题。建立了转动运动与直线运动的伺服系统数学模型,采用频域校正和PID校正法设计了速度和位置回路的控制规律,通过仿真验证了所设计控制器的有效性。第三,针对大偏心负载在运动过程中等效负载力矩随姿态发生变化,导致伺服系统模型参数时变的问题,本文提出了一种基于模型参考自适应理论的控制律。对于直线运动机构中减速机构由间隙引起的非线性特性,采用了一种模糊自适应PID控制律,实现对系统非线性环节的补偿。通过比较性的仿真验证了所提控制算法的有效性和优越性。最后,本文研究了运动模拟平台控制系统的实现问题,结合模拟平台性能指标,对拖动、传动与测量系统的关键部件进行了选型分析。本文将所提出的自适应控制算法在运动模拟平台上进行了验证,结果表明该方法能够满足运动模拟平台的性能指标要求,具有很好的控制效果。