精密离心机是标定和测试加速度计的加型惯导测试设备,其精度直接影响着被测加速度计的标定精度,既而影响了惯性导航系统的精度.该文以JML-I型大型精密离心机为实际背景,并分三章对其主轴控制系统的分析,设计和调试进行了讨论.首先在第二章给出了主轴控制系统的构成和数学模型,并分析了影响精度的主要因素.第三章主轴光栅测角系统的研制是该文讨论了重点.文中介绍了光栅测角系统研制的背景,对系统需实现的功能及精度指标进行了分析,详细地论述了系统的设计和研制过程,并给出了误差分析和部分调试结果.通过该文以上的研究,使光栅测角系统的关键技术得到了较大突破,为离心机主轴速率联调和整个离心机的总装联调奠定了基础.在第四章中首先给出了主轴控制系统的结构功能分析及相应的功能模块设计,并就通讯模块的硬件实现、软件实现及错误处理方面给出了较为详细的讨论.其次介绍了主轴测角系统功能实现及主轴控制软件完备的基础上,对主轴控制系统进行闭环调试的情况,并对控制方案进行了比较,证明速率控制较位置控制算法有较好的速率平稳性.最后进一步提出了一种基于预测控制的模型算法控制对主轴的升速过程进行控制的方案,经系统仿真,验证了该方法可有效地实现主轴控制系统的平稳升速和对过量控制运作的约束.