日常生活中，如调速系统、位置伺服系统等旋转类机械设备在研发制造时都需要对其进行传动性能测试，测试内容一般分为两个主要的方面，即加载试验和机械惯量模拟试验。负载模拟器通常被用来作为测试模拟设备，为被测系统模拟实际工作过程中受到的负载力矩和所带动的相应大小的转动惯量。通过测试可以优化被测系统，以实现提高可靠性的成功率、减少研发周期、节约研究成本等目的。本文针对应用于负载模拟器的机械惯量模拟技术展开研究，主要研究如何将机械惯量电模拟技术应用于电动负载模拟器。在机械惯量模拟方面，一般采用机械式模拟方法，即使用同等惯量大小的惯性飞轮来进行模拟，然而这种方式存在着如惯量调整不便、模拟的惯量必然存在级差、可能导致设备的体积巨大、无法消除惯量误差等固有缺点。鉴于电动机作为机械能和电能之间的转换元件，其输出的电磁力矩和运动状态便于控制，因此考虑用电动机代替惯性飞轮，模拟相应大小的转动惯量，即机械惯量电模拟方式。首先研究分析了机械惯量电模拟的工作原理，从不同角度分析惯量对被测系统造成的影响，总结并建立不同的惯量模拟评价体系，并利用仿真验证机械惯量电模拟理论的正确性，为进一步研究如何实现机械惯量电模拟技术奠定理论基础。其次，对以往的单定子结构负载模拟器进行机械惯量电模拟技术的可行性进行分析，得出单定子结构负载模拟器进行机械惯量电模拟的不足。提出采用双电机结构和双定子电机结构的电动负载模拟器来完成机械惯量电模拟，分别分析二者的工作原理和可行性，针对不同结构的系统，提出电动负载模拟器进行机械惯量电模拟技术的关键问题。然后，设计双定子电动负载模拟器的控制方法，利用实时推算定子轴系转矩模型的方法实现两个定子之间的解耦控制。并且对如何有效获取机械惯量补偿力矩信号（角加速度信号）展开研究，对如何减少传统微分方法的延迟效应和噪声放大效应进行探索，对比低通滤波器、非线性跟踪微分器以及结合牛顿预测法的微分效果。最后，在MATLAB/Simulink仿真软件中构造系统模型，对双定子负载模拟器应用机械惯量电模拟技术进行仿真研究，仿真实验结果验证本文理论的正确性和可行性。