一般的弹性负载其负载刚度为正值，有一类变刚度弹性负载既有正刚度也有负刚度。对于负载模拟器而言，无论其加载系统还是其承载系统都与负载位移息息相关，当系统出现含有变刚度弹性负载时，系统会因为负载刚度转换为负值时出现不稳定的情况。这类变刚度弹性负载对系统的影响随其刚度值的大小变化以及刚度值的正负变化而产生变化。这些影响使系统不能够保持一致的响应速度和精度，甚至不能稳定工作。本文以实验研究中对含有变刚度弹性负载的负载模拟器系统为研究对象。对负载模拟器系统中含有变刚度弹性负载这种情况下的稳定性与响应特性进行分析，并对系统加入补偿环节来优化改善系统，解决系统稳定性丧失和系统特性不在工作要求范围内的情况。具体工作归纳如下：1分别概述力控制系统和位置控制系统的基本理论，并分析了力控制系统与位置系统的关联及转换。2根据实验要求的负载模拟器系统模型，分别建立了弹性负载发生装置及承载装置的数学模型，并通过设计和计算获取系统的主要参数。3根据系统数学模型建立其仿真模型，并利用MATLAB的Simulink工具箱进行数字仿真，分析了不同位置不同负载刚度对系统控制精度、响应速度及稳定性的影响，通过仿真值验证了数学模型的准确性。4针对负载刚度为负值使系统稳定性丧失这个问题，在满足系统响应时间一致的目标下，借助加入系统有源机械补偿和矫正环节使得系统重新恢复稳定工作，并使得其系统特性参数满足其工作要求。本文针对负载模拟器中弹性负载刚度可以正负交替变换的特点，侧重探讨了系统在弹性负载其负载刚度变化时失稳的问题，在保证系统稳定的前提下以提高系统的响应速度和控制精度，采用系统机械补偿环节与PID控制的综合校正策略，为解决变刚度弹性负载使系统失稳的问题提供了一种新方案。