交流伺服驱动技术在工业生产和日常生活中得到了广泛的应用,例如数控机床,工业机器人等。在实际的控制系统中,由于存在着各种扰动因素,如摩擦转矩、参数摄动、负载变化、建模误差、量测噪声等,这些扰动因素必然会对伺服系统的性能造成影响,因此研究一种带扰动补偿机制的复合非线性控制技术具有十分重要的现实意义。本文首先针对典型的由积分环节和惯性环节串联而成的二阶伺服系统,提出了一种带扰动补偿的离散时间域的鲁棒复合非线性控制(RCNC)方案,以实现伺服系统的精确位置控制。即把负载转矩、摩擦转矩、参数摄动等因素归为一个综合扰动并把它作为附加的状态变量增广到系统的模型中,据此设计扩展状态观测器来加以估计,并用于改善伺服系统的精度;采用基于扰动前馈补偿的线性伺服控制律实现快速和准确的跟踪控制,并加入非线性反馈措施来进行系统的动态阻尼控制,改善系统的瞬态性能。考虑到实际系统中的扰动因素多为时变扰动。因此为了更精确的估计出此类扰动,设计了一种三阶降维状态观测器对扰动进行更为有效的补偿,即在扰动估计与补偿机制的设计中,将短时间内的扰动变化率不再限定为零值d= 0),而是用更为精确的函数d = 0)来描述,以达到更好、更精确的控制效果。其次,利用常用的表面式永磁同步电机在dq坐标系下的数学模型,构造位置伺服系统的状态空间表达式,设计了带有更为精确的扰动补偿的离散时间域下的复合非线性控制方案(把位置环和速度环看成一个机械子系统,合为一环)。采用id=0的永磁同步电机矢量控制策略,并给出了位置伺服系统两环(位置外环和电流内环)的控制结构示意图。接着在MATLAB/Simulink上搭建了系统模型进行RCNC位置控制的仿真实验,研究和分析了在不同定位目标、不同扰动因素以及参数摄动情况下RCNC的控制性能。仿真结果验证了该方案有较好的瞬态性能和稳态精度,对扰动有较好的抑制能力,同时对参数摄动有较好的鲁棒性。在此基础上,搭建辨识模块,采用递推最小二乘法对系统参数进行辨识研究并得到了仿真结果的验证。接着进行了相应的辨识实验,辨识出了系统参数。最后,在软件CCS3.3上编写了相应的控制算法,通过以TI的TMS320F28335DSP芯片作为处理器的实验控制平台,在永磁同步电机上进行了实验。通过RCNC控制器与不同的控制器进行比较,分析了 RCNC控制器的优越性。接下来基于系统参数辨识的RCNC控制器在不同负载、不同位置目标下实验的结果进一步验证了系统参数辨识实验的有效性以及基于系统参数辨识的RCNC控制器设计的可行性与合理性。实验结果表明了离散时间域下的鲁棒复合非线性控制器(RCNC)能够准确、快速地跟踪给定目标位置,达到了良好的控制效果。