装备制造业是衡量一个国家综合国力的重要因素,伺服控制技术是数控系统及运动控制的核心技术之一,同时也是装备制造业的重要组成部分。本文基于运动控制的基础,研究了伺服控制的国内外发展现状,深入分析了交流伺服控制系统的各个组成部分,对控制器参数的确定进行了深入的研究。其主要内容如下:分析和建立了伺服驱动系统、伺服电机及滚珠丝杠系统等机械结构的数学模型。详细阐述了PID控制器参数的工程整定方法,分别对典型伺服控制系统的电流环、速度环和位置环进行了工程整定。研究了单纯形算法,复形法,遗传算法及粒子群算法,分析了各种算法的优缺点,并将基于粒子群的改进的复形法应用于PID参数优化过程中。在仿真和优化过程中,通过参数矩阵和连接矩阵建立了面向框图的运动控制系统的仿真模型。分别采用复形法、基于粒子群的改进的复形法和遗传算法对控制系统进行了优化分析。优化结果显示,CPSO和遗传算法得到的PID参数可以获得较好的阶跃响应曲线,更适合PID参数优化。研究了ITSE,ITAE,GISE等优化准则对优化结果的影响。给出了基于时间的广义误差平方积分准则,更适合于PID参数优化。建立了复杂机械系统的双层控制模型,分别应用CPSO和遗传算法对其进行了PID参数整定,仿真实验表明,CPSO优化算法在解决多PID参数优化问题上有更加显著的作用,进一步证明了CPSO的有效性,为伺服参数优化整定提供了有效的方法。