运动控制技术是决定数控机床性能优劣的关键技术。目前,国内的运动控制技术与欧美发达国家及日本等尚有较大的差距。而中国作为世界的加工制造中心,对于精密加工设备的需求越来越多。特别是由于加工精度要求的不断提高,对数控机床的性能指标提出了更高的要求。因此对于运动控制技术的理论研究一直是我国科技研究的重点之一。本课题研究的目的是为提高运动控制系统跟踪精度提供理论依据和实践手段。本文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)分析了X-Y平台控制系统的结构和系统伺服滞后对平台跟踪精度的影响,研究了零相位误差跟踪控制算法,提出了运动控制系统中该算法的通用设计方案。(2)研究了运动控制系统摩擦干扰的机理和摩擦力模型的形式,通过计算机仿真,验证了LuGre模型可以作为本系统的摩擦模型。(3)通过实验的手段,辨识了两个单轴伺服系统的模型,为零相位误差跟踪控制器和前馈摩擦补偿器的设计做好准备。(4)对零相位误差跟踪控制算法和基于LuGre模型的前馈摩擦补偿器进行了计算机仿真和实验验证,表明了这两种办法可以有效地抑制由系统伺服滞后和摩擦而引起的跟踪误差。经过计算机仿真和实验验证,表明本文设计的零相位误差跟踪控制器减小了由于伺服落后而造成的跟踪误差,前馈摩擦补偿器有效地抑制了系统摩擦对于跟踪性能的影响。