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超精密运动平台用直线/旋转伺服电机系统控制
超精密运动平台用直线/旋转伺服电机系统因省去中间传动环节而实现“零传动”，但同时也使系统对负载扰动、参数摄动、端部效应及非线性摩擦等不确定性因素高度敏感，显著增加了高精度控制的难度。本研究针对上述问题，首先对永磁直线同步电机（PMLSM）驱动平台建立考虑端部效应、齿槽力及参数摄动的精确数学模型，并在此基础上研究基于广义超螺旋算法的非奇异终端滑模控制策略，同时引入扩张状态观测器进行扰动估计与前馈补偿，形成反馈—前馈复合控制架构，以提升轨迹跟踪精度。其次，针对旋转伺服电机驱动的精密转台或多自由度姿态调整机构，研究其在低速微动与高速回转工况下的运动控制方法，重点解决力矩波动、负载变化及多轴交叉耦合问题，探索分数阶控制与扰动抑制相结合的策略。进一步，针对H型、龙门式等多轴直驱运动平台，分析轴间机械耦合与参数不匹配对轮廓精度的影响机制，设计基于交叉耦合或同步误差的协同控制策略，实现多轴动态同步与高精度轮廓跟踪。最后，搭建直线/旋转伺服电机实验平台，借助激光干涉仪等精密测量设备对定位精度、跟踪误差及抗扰性能进行系统测试，验证所提控制策略的有效性。
