精密定位是精密机械中的关键部件之一,它为微光刻技术、数控加工、生物技术、纳米表面形貌测量等领域提供一个能够实现精密定位和精确运动的载物平台。基于气浮支承和直线电机直线驱动技术的精密气浮定位平台是近期国内外高精密技术研究的一个热点。直线驱动气浮定位平台是一个机电一体化系统,它是集静压气体导轨技术、直线驱动技术、数控技术、动静态特性分析与优化、自动控制原理、测试与实验分析等多种技术于一体的综合技术,其中,控制系统是气浮定位平台能否实现高速精度定位的关键。本文为搭建大行程直线驱动气浮定位平台闭环控制系统、提高定位平台定位精度,在开放式PMAC控制器的基础上,主要从气浮定位平台的闭环控制系统总体方案设计、上位机控制软件开发、控制算法研究、定位精度测量与补偿几方面,对直线驱动式气浮定位平台进行研究与开发。主要研究内容包括：1、研究国内外直线驱动气浮定位平台的关键技术,通过分析各控制技术的特点,选择适合本课题要求的方法并搭建气浮定位平台的闭环控制硬件系统,为实现大行程下的精密定位奠定基础。2、根据本课题气浮定位平台的研究要求,基于VC++开发平台,采用模块化设计思想,开发具有通讯、手动、在线指令终端、程序编写及下载执行、参数整定及运动状态监控等功能的开放式精密定位平台软件控制系统。3、分析PID控制算法中各运动参数对平台的位置、速度、加速度等运动响应特性的影响,为提高系统的运动特性和定位精度,建立具有速度前馈及加速度前馈的PID控制算法模型并应用到控制器中,通过实验分析的方法对控制参数进行整定。4、设计定位精度测量实验方案,测试本定位平台在传统PID控制下及在PID-速度前馈加速度前馈控制算法下的运动特性及定位精度,并在对其定位误差进行分析基础上,建立基于间隙补偿与线性补偿的误差补偿的方法以及对误差补偿后的定位精度进行分析。