随着精密制造在工业制造中所占比重越来越大,其一定程度上表征了国家高端制造业的科技实力。大到数控机床,小到微动台等光刻机设备,精密制造都扮演着不可替代的角色。音圈电机具有频响高、结构简单占地面积小且容易控制等独特优点,在精密制造领域广为使用。其在工作中存在参数变化、非线性摩擦、电涡流阻尼力影响及迟滞特性等不确定因素,本文提出基于改进互补滑模的音圈电机位置控制方案,以改善控制系统鲁棒性和稳态精度为目的。首先,简要介绍音圈电机的基本结构和工作原理,并对其分类方式和各自特点进行简要说明。具体分析工作过程中不确定性因素,建立包括不确定非线性因素的音圈电机二阶数学模型,通过设计基于互补滑模的位置跟踪系统以达到跟踪期望信号的目的。本文首先使用李雅普诺夫定理从理论角度证明控制系统的收敛性,再使用Simulink仿真可以进一步得到系统的跟踪效果,由此以证明所提控制系统的有效性。然后,本文为进一步解决系统不确定性问题,在互补滑模基础上引入齐次性定理,构建互补积分终端滑模面,并继续引入扩张状态观测器及快速趋近律。扩张状态观测器的主要作用在于估计音圈电机非线性不确定系统的总和扰动;快速趋近律可以使系统更快到达并保持在滑模面上。本文利用李雅普诺夫定理证明系统误差收敛性,并且通过仿真表明所提控制算法的有效性。最后,本文为进一步改善系统的鲁棒性和稳态精度,在互补滑模控制基础上引入递归型设计思想,构建了递归型互补积分终端滑模控制,可以进一步提高系统的鲁棒性。在此基础上引入有限时间定理设计的扩张状态观测器,使用超螺旋趋近律可以保证系统更快的到达并保持在滑模面上。本文通过李雅普诺夫定理证明系统误差收敛性,且通过仿真证明所提控制算法的有效性。