火星车移动系统在地面的性能测试是火星车在设计及实验验证阶段的一个重要组成部分。移动系统的性能测试主要包括牵引性能测试,真空环境耐疲劳特性等。火星车移动系统的牵引性能是影响火星车在太空环境中能否完成任务的主要因素。本文围绕火星车移动系统牵引性能的测试进行测试装置的研究,开展移动系统测试装置动力学模型的研究以及测试装置闭环控制律的研究,并进行试验验证,为未来火星车型号研制提供必要的技术支撑。针对火星车移动系统牵引性能的测试要求,研制了一套具有车轮速度跟随以及火星车移动系统牵引阻力加载能力的测试装置。在此装置的研制过程中完成了火星车移动系统牵引性能测试装置机械系统以及电气系统的设计,基于Labview Real-time模块完成了测试装置实时控制系统的设计,设计了人机交互软件界面,实现了测试装置的数据采集、处理及实验调试等功能。完成了火星车移动系统牵引性能测试装置硬件、软件系统设计。针对测试装置中车轮随动系统进行了链传动的运动学分析,通过分析链传动的特点得出了链传动的柔性运动特点;建立了车轮随动以及火星车牵引阻力加载系统的动力学模型,得到了系统摩擦阻力矩的辨识方法;在系统动力学研究的基础上,就移动系统牵引阻力加载系统、车轮随动系统分别设计了恒拉力闭环控制律、车轮速度随动控制律及同步控制律,并完成了稳定性分析。在火星车移动系统牵引性能测试实验部分,采用匀速空载、正弦空载跟踪的链传动测试以及移动系统与链传动同步运动、移动系统牵引阻力加载测试实验的方案。空载匀速的链传动实验,测试结果表明:链传动速度响应误差在5%以内,其自身阻力矩的大小为0.37Nm;通过链传动正弦空载跟踪的测试实验,得到了加载电机对反复加速减速的速度跟踪效果;火星车移动系统与测试装置的同步性实验结果表明:车轮随动系统具有良好的随动跟踪性能;对火星车移动系统牵引阻力加载的测试实验结果表明:牵引阻力加载的误差在5%以内,测试装置满足设计技术指标和功能要求。