近年来,具有微槽、微棱镜、微透镜等微结构的微光学元件被广泛用于增强光学系统的性能,市场对于具有微结构表面的光学元件的需求每年都在快速增长。针对这一类零件的精密高效加工成为值得研究的问题,传统方法无法在精度、效率、成本等多个维度满足加工要求。因此本文针对大面积微透镜阵列的加工进行了快刀伺服控制系统搭建与实验。首先介绍力传感器集成型快刀伺服系统的工作原理与系统构成,力传感器集成型快刀伺服系统是基于常规压电式快刀系统发展而来,主要由上位机PC、采集卡、促动器电源、压电陶瓷执行器、位移传感器、力传感器、放大器和结构体组成。在工作原理与系统构成已经明晰的基础上,进行快刀伺服系统的数学建模,包括压电陶瓷叠堆型执行器的电学模型、机电耦合模型及动力学模型,其数学模型的建立为后续算法分析的基础。在上述基础上展开控制系统的参数整定方法研究及仿真分析,首先结合数学模型先对人群搜索算法进行了仿真分析,算法对目标函数的寻优确实的达到很好的效果,多次运行结果相同,但参数寻优数值不稳定,因此又对模式搜索算法进行仿真分析,最终确立了参数整定方法为模式搜索算法。在控制算法方面,首先进行PID控制算法的研究及仿真分析,单纯的PID控制在效果上达不到要求,因此考虑结合前馈控制,进行零相差前馈控制算法的研究及仿真分析,仿真达到很好的效果。在以往文献中相似系统的控制算法研究实验表明,由于模型与实体的差距前馈能在一定程度上改善控制效果,但在跟踪精度方面仍不能达到要求。因此,进行重复控制算法的研究及仿真分析。利用MATLAB GUI及采集卡库函数完成控制界面设计及控制程序初步编写。最后进行系统辨识实验,并利用工具箱对结果进行分析研究。随后对控制程序中的频率设定部分进行设计与测试,所完成的程序能够满足实验需求。分别在开闭环条件下对正弦信号进行跟踪测试,PID闭环控制相对于开环跟踪误差降低,PID闭环控制加入零相差前馈控制后跟踪误差进一步降低。