在浙江省科技厅公益技术项目“非圆车削颤振的预报与控制系统研究”(2013C31017)的资助下，本学位论文进行了基于高频响伺服刀架的非圆车削系统研究。本文在已有的非圆车削系统伺服刀架的基础上，对其进行了结构上的改进，并对改进的结构进行了有限元静动态分析，采用 PSO-PID控制算法对非圆车削系统的伺服刀架进行了有效控制，在一定范围内完成了非圆截面车削的精密控制。具体工作简述如下：　　第一章，介绍了本课题的研究背景和选题意义，然后就非圆零件加工方法、伺服刀架和非圆车削执行器的国内外研究现状和发展趋势分别进行了阐述，最后简单的介绍了课题的来源和主要研究工作，并说明了论文的难点所在。　　第二章，完成了非圆车削系统的方案设计，并对外购的相关硬件性能参数进行了简单的介绍，进行了双压电执行器输出特性的测试，同时建立了基于Duhem算子的双压电执行器迟滞和逆模型。　　第三章，进行了柔性铰链转角刚度的理论分析和有限元分析计算，设计出了非圆车削系统中伺服刀架主体结构，并对结构进行 ANSYS的静力学和动力学分析，分析结果验证了伺服刀架主体结构设计的合理性。　　第四章，建立了非圆车削系统伺服刀架的控制模型，设计了非圆车削系统伺服刀架的PID控制器、Duhem逆模型前馈 PID控制器和PSO-PID控制器，并在Matlab/Simulink环境中建立了系统的Simulink仿真模型，通过仿真结果比较了各控制器在实现非圆车削系统控制中的动态特性，研究比较发现：采用 PSO-PID控制器对非圆车削系统的伺服刀架控制效果最好。　　第五章，对设计出的伺服刀架进行了输出特性测试，同时进行了基于Labview的非圆车削系统的实验研究，实验研究表明，实测的刀具位移与理想的非圆曲线之间的误差较小，二者呈现了很好的拟合，可以实现对非圆车削系统的良好控制。　　第六章，对课题的主要研究内容进行了总结，并对未来的工作进行了展望。