精密加工设备的技术水平对国家科技水平的发展起着至关重要的作用。数控机床由于速度快、加工能力精确等优点,近年来引起了业界的广泛关注。永磁直线同步电机在结构上取消了“旋转电机+滚珠丝杠”的驱动方式,改为直接驱动方式,并在高档数控机床、光刻机等行业得到广泛应用。直线电机驱动的H型运动平台具有工作空间大,灵活性好等优点,可以使其在精密加工、数控机床等多种领域得到非常广泛的应用,但是由于两平行轴的电机之间存在机械耦合的问题,横梁上的动子往复运动致使平行轴受力不均匀等一系列因素,都会造成H型运动平台产生单轴位置跟踪误差、双轴同步误差以及轮廓误差,不仅影响工作精度,还会导致系统损坏甚至造成人身安全。因此,提高单轴跟踪精度,双轴同步精度以及三轴轮廓精度对于H型运动平台具有很重要的意义。本文对单轴跟踪控制、双轴同步控制和三轴轮廓控制三方面进行了研究,通过高性能控制器的设计来提高H型运动平台的加工精度。首先,通过查阅关于H型平台的国内外文献介绍了H型平台的国内外发展现状以及相关的控制策略,同时还介绍了轮廓控制的发展现状和具体的轮廓误差估计方法。通过介绍永磁直线同步电机的结构和原理,并考虑X轴动子对Y轴方向产生扭摆力的影响,推导并建立了H型运动平台的数学模型。其次,由于H型运动平台在工作中容易受到不确定因素的干扰,以及双轴间还存在着机械耦合的作用,因此本文在单轴设计了BP神经网络控制器,提高系统跟踪精度并抑制高频抖动。为了提高双轴的同步精度,在双轴间加入一个交叉耦合同步控制器,将单轴位置跟踪误差和单轴速度跟踪误差相结合,形成交叉耦合同步误差实现机械解耦的作用。使用MATLAB/Simulink对所设计的控制器进行仿真运行。最后,为了减小H型运动平台三轴系统的轮廓误差,本文在不改变双轴系统控制器的基础上设计了一个间接迭代学习控制器,内环的局部控制器采用比例控制,外环的迭代学习律采用P型迭代学习律,通过迭代学习来优化局部控制器的控制器增益,从而减小系统的轮廓误差。使用MATLAB/Simulink对所设计的控制器进行仿真运行。