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在超精密直线运动研究领域，具有响应迅速、高速度和高加速度、惯性小等优点的永磁同步直线电机应用越来越广泛。本文以永磁同步直线电机为核心，搭建以研究PMSLM伺服控制系统定位精度的实验平台，并从改进滑模变结构控制策略和误差补偿两个方面来提高定位精度，针对这两方面的实际应用效果进行了仿真分析和实验验证。本文首先对PMSLM伺服系统进行数学建模，在此基础上研究的传统控制策略——矢量控制，分析以电流环、速度环和位置环为核心的PID矢量控制系统传递函数，并计算各个环的PID参数。在系统分析的基础上，通过MATLAB建立PMSLM伺服系统PID矢量控制仿真模型，分析了速度、位置环的仿真结果。其次，针对PMSLM伺服系统具有参数容易摄动，外界干扰大的特点，本文采用了现代控制策略——基于变指数趋近律的滑模控制。此种控制策略的优势是，伺服系统发生变化时，被控量能够保持稳定性，但系统的响应速度并不理想，为了获得稳定且响应速度快的滑模控制，本文改进控制策略应用了非奇异Terminal滑模控制，此控制过程中，无论系统从初始位置到滑模面或者滑模面上的点到稳定状态所用的时间都是一定且快速的，并能确保在系统稳定与无奇异点的条件下，去掉控制信号在高频振荡中产生的影响，从而使系统的控制准确率以及响应速度得到提升。以此为基础通过MATLAB建立PMSLM滑模控制器仿真模型，并与基于PID策略的仿真结果对比，验证滑模控制策略的在提高系统定位精度方面的优越性。最后，本文使用误差偿技术来进一步提高PMLSM伺服系统的定位精度。分析影响系统定位精度的因素，有针对性的去改善这些因素。在此基础上搭建PMSLM位置误差补偿实验平台，整个系统的驱动核心是ABBMotiFlexe100驱动器，控制核心是北京嘉宏生产的USB9030运动控制卡，测量设备选用了高精度的光栅尺，评定定位精度选用国际标准ISO230-2。最后根据系统位置误差数据，制作误差补偿表，通过运动控制卡里的误差补偿函数SetAxisTecData9030进行目标点的位置误差补偿，最后使用MATLAB处理补偿前、后的定位精度数据，以验证误差补偿技术可以明显的提高系统的定位精度。