伺服系统作为一种能够跟随外界给定输入信号实时变化的控制系统,被广泛应用于各个领域。随着对伺服系统控制精度,响应速度以及鲁棒性要求的不断提高,传统的单级伺服系统难以满足要求。针对高精度激光定位平台,本文设计了区别于传统定位平台的双级伺服系统进行控制。首先,根据激光系统的工作原理以及提出的技术指标,设计了双级伺服系统的总体结构,主要包括粗、精通道驱动结构的设计。其次,在Simulink仿真环境下搭建了基于直驱电机的粗通道平台三环仿真模型,并对三环模型中位置环的控制策略进行详细设计。针对PID控制器在抗扰方面的不足,位置环引入ADRC,通过模拟扰动重点比较了 ADRC和PID控制的抗扰性能。同时对基于压电陶瓷驱动的快反镜结构进行建模分析,在Simulink仿真环境下搭建了精通道模型,采用复合控制,并与传统PID控制进行性能对比。然后,针对控制器参数整定不易,设计了两种参数整定策略,复合参数整定法和融合粒子群参数整定法,并将其分别运用于精通道控制器参数整定,经验证均取得了不错的效果,省去了以往人工试凑法的时间。最后,设计了双级驱动伺服系统的协调控制模块,采用S-函数实现双阈值切换策略,同时针对精通道在补偿粗通道误差时产生的滞后和不平稳现象,将曲线拟合最小二乘法、加权滤波算法和输出线性化模块引入到协调控制模块中,并在Simulink仿真环境下中搭建了双级伺服系统的仿真模型,输入典型信号进行测试,调试结果表明满足了系统所需的快速性和高精度要求。