随着后摩尔时代的来临,半导体产品发展呈现出了微小化、轻薄化、高密度化的变革特点,对半导体封装装备提出了更高的性能指标要求。X-Y运动平台是半导体封装装备中一种典型的核心运动部件,为了能有效适应半导体产品的变革趋势,需要实现X-Y平台在高速高加速条件下的高精度定位性能。然而,高速高加速的运动特性难免会激起定位阶段的残余振动,使其短时间内无法达到要求的定位精度,严重影响了运动平台的快速精密定位性能。另外,在工业界中,某些控制器参数难以在理论的指导下进行寻优,往往采用试凑法进行整定,在大批量生产环境下显得费时费力。本文围绕高速高精度X-Y运动平台的精密定位及控制器参数快速整定问题,对点位运动的运动规划问题进行了研究,从频谱的角度分析了高阶运动规划的优越性,从源头上减小定位阶段的残余振动;提出了一种三闭环PID和速度-加速度前馈相结合的复合控制方案和基于根轨迹和稳定裕度导向的PID控制器设计方法,使得系统在高速高加速点位运动工况下实现快速精密定位;提出了模糊智能整定的方法,利用模糊算法对速度和加速度前馈参数进行自动寻优,实现前馈参数的快速智能整定。本文的主要研究内容如下:（1）深入调研面向半导体封装的X-Y运动平台的国内外研究现状,明确其实现快速精密定位的难点和重点,并提出本文的技术方案和研究思路。（2）搭建高速高精度X-Y实验平台,利用VS编译环境开发基于API指令的上位机软件,编写DSP底层控制算法,为平台的正常运动和相关算法验证提供软硬件条件。同时,基于动力学分析建立X-Y平台单一运动轴的数学模型并通过正弦扫频的方法对运动轴进行系统辨识,获取其开环传递函数,为后面的复合控制器设计奠定基础。（3）针对定位阶段残余振动大的问题,对点位运动的运动规划进行研究,寻找适用于高速高加速精密定位的运动规划类型。通过实验对比了系统在几种常见的运动规划曲线下的响应情况,并采用快速傅里叶变换的方法对各阶曲线跟随效果的差别进行分析。研究结果表明,运动规划阶次的提高能有效减小定位阶段的残余振动,考虑到阶次过高会额外带来巨大计算量进而导致实时性不佳,三阶到五阶S曲线运动规划更适用于高速高加速条件下的精密定位运动。（4）针对高速高加速条件下X-Y平台定位阶段因残余振动和噪声影响导致的稳定时间长、定位精度差等问题,提出三闭环PID结合速度-加速度前馈的复合控制方案和基于根轨迹和稳态裕度导向的PID控制器设计方法,并进行X-Y平台精密定位的验证性实验。为了使系统实现精准定位并具备高抗扰能力,设计构建了“电流环+速度环+位置环”三闭环PID反馈控制,利用基于根轨迹和稳态裕度导向的方法对PID控制器进行理论设计,同时,加入速度-加速度前馈控制与之构成复合控制方式,进一步提高系统的快速响应能力,间接减小定位稳定时间。结合点位运动规划和前馈模糊整定的研究成果,在实验平台上进行精密定位实验。实验结果表明,在加速度4g,速度0.4m/s,运动距离12mm的条件下,X-Y运动平台点位运动稳态整定性能在5ms内位置误差可整定到10μm,稳态误差为±2μm,满足了一般半导体封装高速高加速的精密定位需要,验证了所提控制方案的有效性。（5）针对大批量生产时复合控制器参数整定采用人工试凑法费时费力的问题,提出了一种基于模糊思想的前馈参数智能整定算法并进行验证性实验。通过实验探究速度前馈、加速度前馈对系统响应各项指标的影响规律,然后结合系统的动态特性制定了前馈参数的模糊规则表,最后利用MFC将模糊整定算法开发成简洁易用的桌面软件,并开展一系列验证性实验。实验结果表明,在给定PID反馈控制器参数的条件下,所提模糊整定算法能在34s内整定出相对最优的速度前馈和加速度前馈参数,所耗时间远远小于人工试凑法,验证了前馈模糊智能整定算法的有效性。