随着计算机技术的持续发展和人类认知的不断深入,飞行模拟器在航空工业和军事训练中越来越多地得到应用,其低成本、高安全和可重复性等优点越来越受到各个国家的重视。操纵负荷系统作为飞行模拟器的重要组成部分,对逼真再现飞行环境、提高训练精度具有重要意义。本论文根据模拟器总体性能要求,对操纵负荷系统的机械结构、硬件选型和软件编程实现等几方面进行了详细的分析设计,并通过数字仿真对总体方案进行了验证,确保其性能指标满足模拟器的研制总体要求。在方案的总体设计方面,本文从操纵负荷系统的结构和性能两方面进行分析,以直动加载为加载方式,直流力矩电机作为执行机构,现场总线作为输入输出采集方法,同时采用工控计算机运行Windows操作系统基础上安装RTX插件来实现操作系统实时性响应,以上设计方法能够在总体方案上保证逼真还原真实飞行环境的动感特性。在完成总体技术方案设计的基础上,对操纵负荷控制系统的结构原理进行分析,我们构建了以纵向通道为范例的电动操纵负荷系统力反馈回路,在此基础上进行基于Matlab/Simulink的数字仿真。仿真工作中分析和优化了整个操纵负荷系统的结构组成,研究特定的机械结构和典型控制方法对操纵负荷系统动静态性能的影响,以及初步圈定一些控制参数的取值范围。仿真结果确认了总体技术方案的有效性。在软件实现层面,首先采用面向对象的设计方法,完成了系统的类层次结构设计,实现了各模块数据和算法的封装。其次在核心算法的实现上,论文选取了操纵力参数配置算法和时钟管理算法作为范例,详细阐述了操纵负荷系统的软件算法实现。最后,对用户监控界面和软件调试方法进行了描述,提出了可视化仿真界面的设计与实现。最后,对设计完成的操纵负荷系统进行了实际测试,性能表现良好。本文中操纵负荷系统的设计方案和实现方法在一定程度上适用于其它型号的模拟器,具有一定的通用性和较普遍的借鉴意义。