现代飞机制造技术快速发展离不开数字化装配,大型部件调姿系统作为飞机装配系统重要的组成部分,其系统性能亟待提高。目前工程应用上多采用基于高精度调姿工装的并联调姿系统,调姿基本单元的性能和多轴协同联动的同步性直接决定了调姿系统的位姿调整精度和系统抗干扰性。同时大型部件调姿系统存在冗余驱动,调姿基本单元存在的位置误差易造成系统的调姿内力。本文以提高大型部件调姿系统位姿调整精度、消除系统调姿内力为目的,给出了基于主从控制策略的调姿系统多轴控制方案并进行多轴定位控制器的设计,同时提高了数控定位器的动静态精度和鲁棒性能。首先建立大型部件调姿系统的模型并对其系统特性进行分析,选择调姿系统的结构并判断支撑布局的合理性,定义调姿系统工作中涉及的坐标系并给出坐标系间转换关系的确立方法,重点分析了调姿系统工作开始前的系统标定,建立了调姿系统的逆运动学模型和动力学模型,阐述调姿基本单元的机械结构并建立数学模型,分析系统调姿内力产生的原因及造成的影响。其次给出了大型部件调姿系统的位姿控制方法,以消除系统调姿内力的目的建立调姿系统状态空间方程,分析系统最小实现得到大型部件无冗余的调姿系统结构,基于雅可比矩阵的条件数处理分析确定大型部件调姿系统的控制量。最后给出了大型部件调姿系统的多轴定位控制器设计方案,由于大型部件调姿系统的工程设计要求通常是通过保证调姿基本单元的跟踪控制性能来实现的,先给出精度高、鲁棒性好的数控定位器位置伺服系统控制器地设计方法,接着给出了调姿系统多轴定位控制器的设计方法并搭建了调姿系统的仿真模型。