尽管我国于上世纪末开始引进吸收国外技术，并且自主研发了一系列伺服电机本体以及数字控制系统，但是我国在伺服领域和国外仍有一定的差距。伺服系统性能已经影响到了我国机床行业的健康发展。所以研究机床伺服系统相关控制技术具有重要的意义。而且可以将其推广应用于其他伺服系统。本文在伺服系统模型的基础上，对误差进行了分析，说明了重复控制应用于伺服系统控制的可行性。并对于实验平台中的直流伺服系统以及PMSM伺服系统参数进行了设计。在位置环引入了嵌入式重复控制器对误差进行补偿，并进行了仿真。目前，一般的数控机床伺服系统存在程序不透明，开发周期长等问题，本文利用普通计算机配合数据采集卡作为上位机，利用Matlab作为组态软件，实现了数控机床伺服系统控制平台。该平台能够快速的对提出的控制算法进行验证，还可利用Matlab软件生成可移植的C代码，将其移植到DSP中，缩短了软件的开发周期。本文利用Matlab相关的工具箱编程实现对伺服电机的控制以及检测，实现了基于重复控制的伺服系统。通过调试，优化了伺服系统的控制参数，使单轴伺服系统的性能达到期望。通过实验研究了重复控制器应用前后伺服系统性能的变化，以及不同重复控制器参数应用于伺服系统中，对系统性能的影响。实验结果表明相比于传统PID控制方法，本文采用的重复方法消除了位置输出的相位滞后，伺服系统具有较高的动态性能以及良好的稳态精度。最后本文利用重复控制，实现了三轴伺服系统的周期性运动轨迹。实验结果表明重复控制能够很好地抑制周期性的扰动，重复控制实现的运动轨迹具有较高的精度。将重复控制应用于伺服系统中具有一定的研究价值。