传统的“旋转电机+滚动丝杠”的龙门式运动平台由于传动精度和稳定性不够高,已经难以满足高精密自动化加工的需求。而使用永磁同步直线电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)的龙门式运动平台由于具有简单机械结构、强环境适应力、高速下优越运动特性等优点,越来越受到工业自动化行业的青睐。但龙门平台的特殊结构,使两平行轴电机会存在机械耦合,而PMLSM本身易受外界负载扰动,推力波动等不确定因素影响,这些问题都严重制约了运动平台往高效率、高精度的方向发展。因此需要设计一种高可靠性、高精度的控制算法去解决直线电机龙门平台的发展困境。本文研究对象为由3组PMLSM组成的高精密龙门式运动平台。在其相互平行的Y轴上,分别搭配性能参数一致的PMLSM和直线传动导轨。两Y轴电机的次级与横梁两端相接,横梁上承载X轴PMLSM以及末端执行装置。该平台存在的问题首先是单轴电机位置跟踪精度不足,其次是由于平台运转时X轴电机往复运转,对两边Y轴产生了不一致的负载扰动,引起较大的同步位置误差。为此,本文开展了以下几方面的工作:1、调研高精密龙门式运动平台的国内外发展趋势和研究现状,探讨平台驱动方式与扰动影响方式,总结归纳常用的龙门平台运动控制算法。结合PMLSM控制原理,对本文研究的龙门式运动平台进行动力学分析,进行相应的模型简化,以降低问题求解的复杂度。最终在Matlab/Simulink软件平台上搭建平台数学模型,仿真验证其模型的可行性。2、结合反演控制原理,使用终端滑模控制方法对龙门平台的单Y轴位置控制器进行改进,以提高位置跟踪精度,加快系统响应速率和改善由于离散开关控制产生的抖振问题,设计合适的自适应率来抑制外界扰动对系统的影响。在MATLAB平台上进行仿真,将实验结果与普通滑模控制器下的结果进行对比,以验证该单轴控制器的有效性。3、继续改进单轴运动控制器,引入非线性扰动观测器以强化对负载扰动,推力波动等不确定项的等效补偿。在MATLAB平台上进行仿真,观察在加入突变扰动后电机位置曲线的变化,以证明该方法能有效提高系统鲁棒性和抗干扰能力。4、针对龙门平台双轴同步控制精度低的特点,结合模糊控制原理,提出基于自适应模糊滑模控制的同步控制方法。以滑模面及其变化率作为模糊控制的输入,并分别对切换控制和模糊控制的增益参数进行自适应估计。在MATLAB平台上进行仿真,通过对比新方法与普通滑模同步控制算法的实验结果,证实了该方法能够有效改善同步位置精度,减少系统抖振现象。