已有研究表明,数字通道传输延迟是导致集成电路交流参数的测量结果出现误差的主因,该误差对高速器件影响很大,极易造成测试结果误判。为了校准数字通道传输延迟,需对集成电路测试系统所有数字通道都具备校准能力。集成电路测试系统中有成百上千的数字通道,每个数字通道的形位尺寸较小,因而为实现对各数字通道精确的自动切换测量、提高校准装置自动化程度、减少校准工作量,设计一套精密的三坐标工作台自动切换测量装置就显得很有必要。本文以三坐标工作台的运动控制系统为对象,采用基于BP网络的二自由度PID控制策略替换常规的PID控制策略,对系统阶跃响应超调现象及正弦输入的滞后现象进行了研究,同时对BP网络进行了改进,以期改善三坐标工作台运动过程中的超调问题及滞后问题。本文主要的研究内容如下:根据技术要求对三坐标工作台运动控制系统进行设计,采用“PC+运动控制器”的全闭环运动控制系统,并在此基础上对相应的硬件进行选型从而搭建出本课题所研究的运动控制系统模型,以利于后续的仿真分析及系统实现。在Simulink中对所设计的运动控制系统建模并仿真可知:采用阶跃输入时超调较为严重,采用正弦输入时不仅超调较大,且输出与输入还存在一定的滞后。为解决这些问题,可采用二自由度PID替代常规PID以保证运动过程中的抗扰性及跟随性,可采用神经网络结合二自由度PID以保证在被控对象发生变化时参数可在线调整,也可通过更换激发函数、给出具体的隐含层节点数目选取方法及分段学习速率等改进措施来提高收敛速度并抑制局部收敛。在实现了三坐标工作台系统后,通过实验对其定位精度及运动精度进行分析,由实验数据可知,采用基于改进型BP网络的二自由度PID运动控制系统的三坐标工作台,其x、y、z单轴重复定位精度、三轴重复定位精度及不同速度下的定位精度都较高,且通过多次测量得到的误差曲线波动较小,控制系统稳定可靠,因而所设计的三维精密工作台满足课题的技术要求。