随着硬盘驱动器磁道密度的不断增加，对磁头定位系统的快速性和准确性提出了更高的要求，而两级磁头定位系统是实现更高伺服带宽和更高定位精度的一种有效方式。由于该系统中存在复杂的柔性振动模态，对其控制设计带来了严峻的挑战。为了简化控制设计，已有的研究通常都是基于刚性模型的，这在一定程度上会带来模型误差，从而降低控制性能。为此，本文提出了一种非奇异终端滑模控制方法，首先建立了柔性取数臂系统的动力学模型，在此基础上通过输出重定义方法，将系统分解为输入输出子系统和内部子系统，合理设计非奇异终端滑模控制器以有效地抑制柔性模态引起的振动，从而提高磁头的定位精度和寻道速度。在此基础上，为了有效地抑制抖振，针对输入输出子系统提出了一种三阶非奇异终端滑模控制方法，对控制信号进行一次低通滤波，有效削弱抖振对柔性控制系统的影响。最后利用MATLAB/Simulink软件进行仿真，结果表明：与已有方法相比，本文所提方法可显著提高磁头的定位精度同时降低寻道时间。