微机电产品在各行业的应用比重越来越高，人们对产品性能要求提高。实现微小零件的装配，是微机电产品得以发布的核心技术。传统的微小件装配大多通过手工或半手工完成，自动化程度低，产品质量的稳定性难以保证。微小零件的显著特点是体积微小，要保证微小件的装配质量，需要借助显微放大仪器和高度集成化的微装配系统。然而，客户购买的微小件控制系统大部分是零散的，这增加了操作复杂性，甚至集成化决定了功能的实现。为了解决微装配的系统集成度低，本文针对微小件的装配，依据微装配的功能需求和控制流程策略，采用了“三层架构”式软件体系结构，架构了微装配控制系统。将系统划分为宏/微运动台控制、图像采集、微夹持器控制、示教编程、相机标定与模式识别五个功能模块。论文就微小件的装配控制系统展开了研究。首先，分析了微装配的现状，对机器视觉的应用和微装配的关键技术进行探讨。其次，根据微小件装配对象，采用模块化方法将微装配控制系统分为五个子模块。对微装配控制系统的视觉布局方案、控制策略与解决方法进行深入分析。提出了“鼠标滚轮定点”装配策略，有效的提高了装配精度。再次，分析了微装配控制系统各模块的功能实现和控制流程，给出了系统开发关键技术的解决方法；控制系统将示教编程引用到微装配系统中，分析了示教编程路径规划；针对机器视觉的开发，分析了相机标定与模式识别策略；基于宏动运动台的控制，建立了软件控制评价函数。最后，分析了控制系统的相机标定和视觉系统像素当量标定技术，对图像处理基本算法、视觉伺服控制技术、亚像素定位技术、模板匹配进行深入分析，提出了基于主动视觉和人工智能的像素当量标定方法。针对微小件装配系统，提出了像素当量标定误差模型，并推导了像素当量标定误差算法。根据微小件装配精度的要求，提出了形状匹配的装配精度测量方法。通过7个实验分析，证明了微小件装配控制系统的可行性。本文针对微小件的控制系统进行研究，对各种关键技术进行深入分析，论文中提出的理论与算法对微装配控制系统的自动化具有深远意义。