随着精密测量仪器、精密加工装备的日益发展,其测量和加工精度越来越高,环境振动成为影响实现其功能的关键因素。精密隔振系统是精密测量、制造装备精度生成的必要保障,对隔振系统的地基振动和直接扰动抑制是实现隔振系统性能的关键所在,因而对精密隔振系统的不同扰动源的抑制与补偿成为精密隔振领域的研究热点。本论文依托国家重大科研专项,面向重大工程的实际需求,对精密隔振系统的地基振动和直接扰动的抑制与补偿展开深入分析与研究,旨在通过不同的控制策略和补偿方法来提供精密隔振系统对不同扰动源的抑制和补偿能力,使其满足精密制造装备和测量装备日益苛刻的性能需求和不同场合下的应用要求。本文的主要内容如下：针对隔振系统中的地基振动,建立了基于双腔室空气弹簧的单自由度精密隔振系统的线性化理论模型,提出了将空气弹簧的橡胶密封膜带来的附加效应视为刚度和阻尼并联的力学模型,验证了模型的正确性,为隔振系统被动隔振性能实现的理论分析奠定了基础。在此基础上,设计了摆机构和空气弹簧串联的精密隔振器,搭建了六自由度精密隔振系统,进行了六自由度精密隔振系统的动力学模型的建立及动力力学参数辨识,采用位置分散控制和基于模态解耦的振动控制策略完成了振动主动控制器的设计。精密隔振系统性能测试结果表明所设计的隔振系统实现了对地基多自由度振动的隔离和抑制,实现了±10um的垂向精度定位,其对地基振动的隔振性能满足：大于2Hz时振动传递率小于-20dB,大于10Hz时振动传递率小于-40dB；为了进一步提高精密隔振系统对地基振动的抑制,提出了以地基振动速度为前馈信号,采用梯度估计改善的Fx-LMS自适应控制算法的前馈补偿控制策略,相应的实验表明该控制策略与单独的反馈控制相比,负载速度峰值抑制比提高了17%,为进一步提高精密隔振系统对地基振动的抑制找到了新的途径。针对精密隔振系统中的大幅度直接扰动导致的隔振系统重心补偿问题,提出了基于滑模控制,采用空气弹簧作为执行器以满足精密隔振系统重心补偿的带宽需求,数值仿真表明：采用滑模控制可以有效地克服空气弹簧容积和空气可压缩性带来的负面影响,实现5Hz的正弦位移信号的跟踪,能有效满足精密隔振系统中重心补偿控制对空气弹簧的频率响应带宽的要求。对微小直接扰动导致的精密隔振系统性能恶化的情况,根据扰动信号的频谱特性提出了基于重复控制的补偿策略,并定量的分析了重复控制补偿器的稳定性。相关的实验结果表明基于重复控制的补偿策略可以有效地同时实现对地基振动的抑制和直接扰动的补偿。精密隔振系统对不同扰动源的抑制和补偿是实现隔振系统性能的关键技术之一。本论文的研究内容、方法和结论对提高精密隔振系统对不同扰动源的抑制和补偿能力,满足精密隔振系统在不同应用场合的需求具有一定的现实指导意义。