塔式太阳能光热发电站中定日镜伺服系统的作用是调整反射镜姿态,保证反射光斑在吸热区内。定日镜和集热器之间的距离会随发电厂规模的扩大而增加,从而对定日镜伺服系统有更高的精度要求。定日镜伺服系统的动态性能差和定位精度低会降低发电效率。传统单电机驱动大惯量负载需要多级减速器,会导致传动效率降低和引入齿隙非线性,使用多电机方案具有重要意义。本文针对多电机系统特性,分别从速度环和位置环改善了动态特性和定位精度:首先,针对多电机伺服系统的齿隙非线性和速度超调问题,本文改进了死区齿隙模型,进一步建立了带有齿隙环节的双电机系统模型。基于改进的模型,设计了由模型预测控制器和力矩控制器组成的双电机速度控制器。通过仿真结果证明了该方法实现了快速稳定的速度调节效果。然后,针对齿隙非线性导致的负载位置无法准确估计进而影响位置控制精度的问题,本文改进了变偏置力矩分配策略。基于改进的策略,提出了结合模型预测控制器和负载状态观测器的双电机消隙控制方法。仿真结果表明该方法具有响应快、无超调的位置控制效果。最后,为进一步验证控制方法的有效性,本文设计并搭建了带有齿隙环节的双电机实验平台,在嵌入式系统中实现了控制算法。在该平台上完成了阶跃速度和阶跃位置实验,与传统方法的对比表明了本文方法的可行性和优越性。本文针对定日镜运动特点和精度要求,搭建了具有可调间隙的双电机齿轮传动平台。建立了带有齿隙环节的双电机系统动力学模型,提出了由模型预测控制器和力矩控制器组成的速度控制器和基于改进变偏置力矩策略的双电机消隙控制器,实现了响应速度快,定位精度高的控制效果。