高性能伺服系统是光刻机、数控机床等高端装备的重要组成部分,而智能化、网络化、高速度和高精度控制是其主要发展方向。近年来,以永磁直线同步电机为执行元件的伺服系统,在直线运动场合得到了广泛应用。但是,端部效应、齿槽效应、传输延时、不确定扰动等问题的存在使得这类系统难以满足高性能控制要求。因此,高性能直线伺服系统的研究受到了众多学者的关注。对于永磁直线同步电机速度伺服系统,本文提出了一种速度-电流双闭环前馈-反馈控制方法。通过在速度环引入伪微分前馈-反馈调节器,在电流环采用二阶滑模算法,构建推力扰动观测器对电流环进行前馈补偿,实现了一种响应更快、大负载条件下速度动态降落更小,恢复时间更短的速度控制系统,有效地提升了永磁直线同步电机的速度控制性能。针对传统三环位置伺服系统存在的响应滞后、容易超调的问题,设计了一种位置-电流两环控制系统。对PD调节器与前馈、微分负反馈相结合的复合位置控制器进行了研究,并分析了微分负反馈增益参数对直线伺服系统的影响。实现了一种位置响应超调量小、动态响应快的两环伺服系统,在速度控制要求不高的点对点运动控制场合具有较好的应用价值。针对位置伺服系统的网络化控制,提出了一种基于EtherCAT通信的双直线电机联动控制方案。在详细分析了 EtherCAT分布时钟补偿算法的基础上,设计了 3种位置控制模式。实现了一种实时性高、同步/交替响应性能良好的永磁直线同步电机双轴控制系统,适用于响应速度与控制精度要求都较高的应用场合。本文通过相关仿真与试验结果,验证了所提方法的有效性。