超精密加工是得到中大口径光学元件超光滑表面的主要手段。现在传统的行星式双面抛光技术已经相对成熟,但这样的加工方法仅适用于小口径光学元件,无法满足中大口径的加工需求。而传统中大口径光学元件的超精密加工方法都是单面抛光,存在加工周期长、表面精度低等缺点。因此,研制出适用于中大口径光学元件的双面抛光设备对于缩短中大口径光学元件的加工周期短、提高光学元件的表面精度、实现光学元件的批量生产具有重要意义。本文通过对中大口径双面抛光机的抛光机理的研究,得出影响加工精度的主要因素:电气控制系统的硬件结构、气动控制系统的加载压力控制和伺服系统的电机控制。首先,硬件设备的性能以及硬件设备间的连接方式严重影响控制系统的实时、有效控制。因此电气控制控制系统中硬件的选型与系统的设计是实现高精度抛光的重要保障。其次,在抛光过程中,不同的加载压力会出现不同的加工效果。因此气动控制系统中加载压力的高精度和稳定性控制是实现高精度抛光的首要前提。最后,双面抛光机是通过抛光盘与工件之间相对运动实现光学表面材料的去除。因此伺服系统中电机的稳定运行是实现高精度抛光的重中之重。下面针对这三个因素进行设计:1)设计了电气控制系统的总体方案,开发了SIMOTION D控制器+分布式I/O模块ET200M的具有人机交互界面的控制系统,实现了系统的模块化设计,即SIMOTION D控制器、SINAMICS S120驱动器、伺服电机及人机界面等模块。2)设计了基于自整定模糊PID控制的抛光压力控制器,通过与传统PID控制AMESim与MATLAB联合仿真结果的对比分析,验证了自整定模糊PID控制可以有效地提高气动控制系统抛光压力的稳定性、加载精度和快速性。3)设计了伺服控制系统速度环的自整定模糊PID控制器,通过与传统PID控制的Simulink仿真对比实验,验证了基于自整定模糊PID控制的伺服系统响应速度快、超调和震荡小、抗干扰能力强,更适用于大滞后、大转动惯量和强耦合性的复杂系统,更好的保障了中大口径双面抛光机的稳定运行和抛光效率。