高速堆垛机在重载条件下,传动轴的柔性变形带来的电机扭矩和速度的波动会对系统的性能造成负面影响。在传统建模方法中,为了简化设计问题,将电机传动模型中负载侧惯量的影响转换到电机侧,忽视了传动过程中传动轴的柔性变形对伺服电机输出扭矩和输出速度的影响。但随着重载堆垛机对电机功率和承载能力的提升,传统的控制器不能有效控制因传动轴的柔性变形对电机输出扭矩和输出速度的影响。因此,针对重载堆垛机高性能控制器的研究具有重要意义。本文以重载堆垛机这类大惯量负载设备的伺服系统为研究对象,综合考虑了系统的负载惯量及传动轴柔性变形的影响,建立了大惯量负载伺服系统动力学模型,并对该模型进行了基于ADAMS的动力学仿真分析。为了解决柔性变形对电机输出扭矩及输出速度曲线波动的问题。设计了自适应鲁棒控制器,将该控制器应用到所建立的动力学模型中,并进行了联合仿真分析。首先,将重载堆垛机这类大惯量负载设备的传动过程简化为电机通过传动轴带动负载进行转动的模型,依据牛顿运动学定律建立了大惯量负载伺服系统动力学模型。对模型中传动轴的柔性化处理前后分别进行了动力学仿真分析,仿真分析发现柔性化处理后,使用传统的PID控制器进行控制,与柔性化处理前相比,电机的扭矩及速度输出曲线会出现较大的波动。然后,为了解决柔性化处理后传统PID控制器对电机输出扭矩及输出速度曲线波动较大的问题,使用反步设计方法设计了自适应鲁棒控制器。并对该控制器进行了Lyapunov稳定性判定,通过稳定性判定证明了该控制器可以应用到大惯量负载伺服系统动力学模型中。最后,为了验证所设计控制器的有效性,对该模型进行了基于ADAMS与MATLAB的机电联合仿真分析,并将所设计的自适应鲁棒控制器应用到联合仿真中,通过对仿真结果的分析,验证了所设计的自适应鲁棒控制器可以有效缓解因传动轴柔性变形对电机输出扭矩及输出速度曲线波动的影响。