提拉法生长激光晶体是一种快速有效的生长方法,激光晶体提拉装置长期工作在超低速模式下,伺服系统受非线性摩擦力矩、速度编码器分辨率、电机振动力矩以及系统耦合力矩等干扰出现无规则振动现象。其中,非线性摩擦干扰是伺服系统产生低速爬行和抖动现象的主要因素,严重影响了成品激光晶体的质量。从机械结构优化和控制算法设计两方面对摩擦干扰进行抑制。机械结构优化上,采用滚珠丝杠作为传动机构,带有预荷载滚动直线导轨完成导向运动,提高了系统刚度,从机械硬件上尽量减少系统的摩擦干扰。控制算法设计上,经空间失量坐标等效变换,在两相转子坐标下对伺服系统进行矢量分析和空间矢量电压算法研究,进而对伺服系统控制结构中的各个模块进行建模,并对两相转子坐标系下的电压方程、磁链方程进行进一步的分析,将Stribeck摩擦模型作为系统非线性摩擦的干扰模型,最终建立了伺服控制系统的数学模型。对特定点的速度进行比例-积分参数调节,并总结出低速段控制器增益变化规律,根据这一规律提出变增益的列表控制方法对系统的非线性摩擦进行补偿。在系统中加入低通滤波器和数字陷波器来抑制系统共振,提高系统跟踪精度。仿真表明,变增益列表控制方法较好的抑制了系统低速爬行和抖动的现象。实测表明,通过提拉装置机械结构优化并在变增益列表速度控制器中加入滤波器和陷波器的方式能提高系统的跟踪精度,抑制了伺服电机在整个低速段的爬行和抖动。速度在低速范围无爬行现象,且最大抖动误差小于5%。等径生长过程无位错,等效直径最大误差为1.186%,最大误差小于1mm,符合实际生产的要求,能够生产出高质量的等径激光晶体。