随着材料科学及先进制造业的快速发展，平面电机在精密、超精密定位设备中具有巨大的应用潜力，受到了工程界和学术界的广泛关注。本文针对课题组研制的基于Halbach阵列的3自由度平面电机，设计了其控制系统，并对系统进行了理论分析和实验研究。　　 本文首先介绍了平面电机及其控制技术的特点和发展现状；然后介绍了平面电机的结构，并对电机所采用的Halbach阵列与传统径向阵列进行了对比研究；基于直线电机执行器的电磁力模型，提出了执行器电磁力的电流控制策略；引入了平面电机的解耦动力学模型，并提出3自由度平面电机的解耦控制策略。　　 基于平面电机单自由度位置控制器结构，本文分别设计了PID位置控制器和滑模变结构位置控制器，并对两种控制器进行了对比分析和仿真研究。仿真研究结果表明，滑模变结构位置控制器具有较好的快速性和鲁棒性，更适合应用于高精度伺服定位系统中。　　 针对平面电机的结构特点，本文设计了基于双DSP的硬件控制平台；系统软件采用了多种算法来提高系统性能，使其可以稳定、可靠运行。最后，基于系统的软硬件平台，对平面电机的电流控制器和滑模位置控制器进行了实验研究；并通过3个单自由度定位实验和3自由度定位实验对本文提出的3自由度平面电机解耦控制策略进行验证。实验结果表明电流控制器和位置控制器性能良好、解耦控制策略有效，平面电机控制系统具有良好的动静态特性。