随着科技的发展,对于产品的要求越来越高,因此,保证轮廓高精度加工是未来数控机床追求的趋势。本文以永磁同步直线电机驱动的三轴运动平台为研究对象,为解决伺服系统易受到参数变动、外部干扰与摩擦力等不确定因素的影响,设计了建立了实时轮廓误差估计模型,并且设计了单轴位置控制器和轮廓控制器,保证了三轴运动平台的跟踪精度和轮廓加工精度。首先,本文介绍了由永磁同步直线电机驱动的三轴运动平台的结构及工作原理,分析了影响系统轮廓误差的各种因素,并建立了三轴运动平台的精确数学模型。在分析三轴运动平台的轮廓误差的基础上推导建立了三轴直线轮廓误差模型。然后,为满足系统具有较强鲁棒性的要求,并且实现永磁同步直线电机高精度的跟踪控制,结合了自适应控制和反演滑模控制的特点设计了单轴自适应反演滑模位置控制器。能够在线辨识系统中的扰动,并能有效的改善系统单轴位置跟踪精度的同时提高了系统的鲁棒性。通过Lyapunov函数验证了该控制策略的稳定性。仿真结果表明,自适应反演滑模控制器在系统受到非线性扰动时系统表现出鲁棒性强,抖振现象得到抑制,满足系统单轴跟踪精度的要求。最后,为进一步提高系统的加工精度,设计了基于参考轨迹瞬时曲率的实时轮廓误差估计方法与交叉耦合迭代学习控制器。实时轮廓估计模型求出的轮廓误差经过交叉耦合迭代学习控制器后,按比例分配给各轴,解决了各轴动态特性不匹配问题。在Matlab/Simulink中搭建了实时轮廓误差估计方法和交叉耦合迭代学习控制的仿真模型,通过仿真验证所设计控制器有效提高了系统的轮廓加工精度。