本论文以国家自然科学基金资助项目“基于速度场的直接驱动XY平台任意轨迹规划与精密轮廓控制”（51175349）为背景，针对永磁直线同步电机伺服系统中存在的模型摄动和外部干扰等问题，将H_∞鲁棒控制理论与其它控制方法结合起来，提出了H_∞/LTR，μ H∞两种综合控制策略，提高直线伺服系统的鲁棒性能。H_∞鲁棒控制对于直线伺服系统的不确定性以及外部扰动信号具有良好的抑制作用，可以使系统具有良好的稳定性，但忽略了系统的鲁棒性能。LTR是一种解决多变量鲁棒反馈系统设计的简单且有效的方法，即根据被控对象的特点，预先设定系统所要达到的性能（目标传递函数），使设计的反馈控制器与对象模型串联而成的开环传递函数恢复到目标传递函数。因此，本文设计了一种带有观测器的H_∞/LTR综合控制方法，该方法对系统进行目标回路设计，即在假设系统完全可测的前提下，设计一个鲁棒H_∞控制律，以满足系统性能要求，再进行恢复过程设计，即通过设计观测器，使得系统在引入观测器后，目标回路传递函数得到恢复。对于系统的结构化不确定性，H_∞控制器的设计会产生较大的保守性，而μ控制理论恰恰能弥补H_∞控制器的这一缺点，若是单独的使用μ理论，计算条件太少，收敛速度慢，所以用μ理论来辅助去除正交性假设的H_∞鲁棒控制理论，设计了μ H∞速度控制器，从结构化奇异值μ的上边界入手，通过H_∞控制理论来压缩奇异值，快速的求得兼顾鲁棒稳定性和鲁棒性能的控制器。仿真结果表明，利用上述两种控制策略设计的控制器抑制扰动能力强，对模型参数变化不敏感，具有较强的鲁棒性能，能够满足数控机床高精度控制的要求。