在齿轮测量中心的旋转轴上使用直接驱动型电机，将电机与负载直接耦合在一起，完全去除了机械传动环节，具有定位准确、动态响应速度快等特点；将时栅应用于转台反馈系统，对提高系统定位精度，降低成本，具有重要意义。本文主要研究内容如下：（1）通过对转台总体方案的分析，确定工控机和PMAC卡做为系统的主控平台，采用“位置闭环+速度前馈”的双环控制策略。执行机构采用直驱电机直接驱动转台，通过PMAC对直驱伺服系统进行调试，并由阶跃响应和正弦波响应使转台具备良好的稳态特性和动态特性。（2）针对直驱系统进行误差分析，找出系统误差源。分析直驱转台误差产生的原因以及对直驱转台精度的影响程度等。研究了时栅误差、时栅与工作台中心不同轴引起的偏心误差、主轴回转误差、工作台与主轴不垂直产生的误差等。并通过建立直驱转台伺服系统的动态数学模型，推导系统动态误差传递函数与干扰力矩的误差传递函数。根据时栅工作原理研究时栅动态反馈误差。（3）确定动态测量数据的组合模型，分析时栅动态测量数据特性，研究基于时间序列的随机误差预测建模理论，提出利用时间序列分析的方法对随机误差进行预测建模。研究数据预处理和误差分离方法，并且通过实时误差分析预测误差，设计了时栅数据处理电路，研究预测模型参数的实时求解方法。（4）开展了直驱转台精度实验，得出以下结论:①通过采集转台运动数据，得出预测误差与转台加速度的变化量具有相关性，当加速度值不大于0.03282ms~2时，时栅直驱转台的动态预测误差为±4。②通过Renishaw激光干涉角度测量系统对时栅直驱转台的分度误差进行检测，时栅直驱转台的分度精度为5″。综上所述，对时栅直驱转台系统误差源及误差建模方法的研究，明确了影响直驱系统精度的主要因素及误差的特点，并建立了系统动态测量随机误差模型，对系统的误差修正及精度的提高具有十分重要的意义。