操纵负荷系统是飞行模拟器中的关键机械结构之一。其作用是模拟真实飞机中飞行员操纵驾驶机构(主要指操纵杆、方向盘、脚踏板)时的真实力感,也就是提供操纵机构对驾驶员的反作用力。其产生力感的逼真度是飞行模拟器飞行训练水平的重要参数。本文通过对现有飞行模拟器操纵负荷系统中各类加载机构的总结和分析,发现现有机构的不足和弊端,找出问题所在。之后针对这些问题,制定所设计的新型加载机构所具备的特性和要达到的目标。通过分析对比,确定机构总体设计方案并绘制机构简图;进一步做出机构的详细设计计算,三维建模和二维图纸。将三维建模结果导入UG8.0运动仿真环境中,对模型进行动力学仿真分析获得仿真结果,分析仿真结果,以验证机构运动可行性和动力学可行性。以三维建模结果以及相关动力学仿真结果为依据,基于NX Nastran对机构的关键非标准零部件进行有限元分析,获得有限元分析结果,找出不符合许用应力和许用位移要求的零部件,进行优化设计使之满足许用值,以使机构满足材料强度和刚度要求。按照该加载机构执行功能时的特点,设计出一种改进的PID控制算法应用于该机构的控制。通过在计算机上利用LabVIEW平台对所设计的控制模型进行仿真,验证该控制算法的可行性。最终获得所设计加载机构的可行性论证,并对飞行模拟器相关技术研究做出展望。