音圈电机属于直线电机,是根据洛伦兹力原理设计而成的。它具有良好的动、静态性能以及控制特性。由于该电机没有中间传动结构,因此在直线运动时没有因传动结构带来的摩擦力,并且具有非常高的定位精度,因此在电机位置控制领域中应用非常广泛。本文针对音圈电机位置控制系统展开了深入的研究,设计一款具有高精度定位功能的音圈电机控制系统,使其能够适用于各种高精度定位设备。在本文中,我们对音圈电机闭环位置控制系统进行了研究,并建立了音圈电机数学模型,在Matlab中搭建了仿真模型,进行了仿真实验;然后根据建立的数学模型制定了电机的位置控制策略算法,具体包括常规PID控制策略和模糊PID控制策略;在此基础上,针对电机在实际运动过程中受到的噪声干扰,尤其是高频噪声干扰,提出了一种新的位置控制算法,进行了相关实验的研究。首先,根据音圈电机的结构,分析了其工作原理,并对音圈电机进行了数学建模,得出了音圈电机输出位移和输入电压之间的传递函数,接着分析了系统中所使用的差动变压器式位置传感器的工作原理,最终得出了位置传感器数学模型和传递函数。其次,本文根据所建立的电机模型,对电机控制算法进行了研究,音圈电机控制系统采用了双闭环控制策略,即位置环和电流环控制方法。同时针对电机实际运行中受到的噪声干扰问题,本文提出了电机PID噪声模型,设计了一种新的控制算法来消除噪声干扰。根据对系统各个功能模块之间的分析,对电机控制系统进行了整体方案设计,并搭建了系统实验平台。控制系统包括硬件电路部分和系统软件设计部分。硬件部分包括:H桥功率电路设计、电源电路、通讯接口电路等。软件部分包括:主程序的设计、系统中断程序、位置控制算法设计等。最后,根据所搭建的实验平台,进行了相关实验研究。并对位置PID控制策略进行了实验验证分析,实验表明了所提控制算法的可行性。