在铜阳极板生产过程中,铜阳极板圆盘浇铸机在运行过程中对铜液造成的晃动影响铜阳极板的质量。因此,研究铜阳极板圆盘结构特性和伺服驱动控制系统对铜阳极板质量的提升具有现实意义。对铜阳极板圆盘的结构进行研究,将圆盘外驱方式改为内驱,增强圆盘运行的稳定性,并对圆盘径向梁进行设计、仿真和优化,加厚了固定支撑板的厚度,同时设计板筋使应力集中偏离危险区域,增强圆盘整体结构的强度和刚度。通过熔融铜液液面的晃动分析对圆盘的运动特性进行研究,使用ICEM CFD软件建立铜阳极板模具内铜液的二维模型,对模型进行网格划分。采用VOF(流体体积函数)方法结合UDF(用户自定义函数)对铜液在不同运动模型下的晃动进行研究。铜液温度在1200℃时,要求液面晃动的最大幅度为4mm,求得铜液的最大加速度a为0.056m/~2。根据求得的铜液最大加速度,建立铜阳极板模具的运动模型:S型运动模型。圆盘驱动方式改为内驱后,采用双伺服电机进行驱动,对双伺服消隙系统进行研究。基于西门子CPU 1515T-2PN建立双伺服主从同步消隙控制策略,设计力矩补偿控制器,并对圆盘在运行过程中的力矩变化进行分析。在Adams中建立了圆盘的虚拟样机,对定向力矩补偿消隙方法和常偏置力矩补偿消隙方法进行动力学仿真分析,分别与消隙补偿模型下的圆盘角加速度和角速度进行对比,验证了消隙补偿模型在圆盘运行过程中的实用性。在Adams中对圆盘驱动齿轮和中心齿轮进行参数化,设计驱动齿轮半径R1和中心齿轮半径R2为约束变量,设定圆盘运行的角加速度绝对值的最大值为目标函数,目标函数Σ=|Σ(R1,R2)|,通过Adams中自带的实验设计功能对圆盘进行优化设计,最终得到约束条件下圆盘晃动幅度最小的驱动齿轮半径R1和中心齿轮半径R2,R1=80mm,R2=550mm。通过SCOUT软件建立自由报文与博图软件中的自由报文进行数据交换,博图软件读取伺服电机的电流数据和扭矩数据,实现力矩补偿控制器在双伺服主从同步消隙控制策略中的应用。搭建双伺服控制系统实验平台并完成了实验。设计了双圆盘铜阳极板浇铸系统,在工业现场对设备进行安装和调试。新型设备生产的铜阳极板比普通设备生产的铜阳极板毛刺数量减少百分之二十左右,平均荡边厚度降低1.8mm,提高了铜阳极板的质量。