直线电机进给系统取消了从电动机到工作台之间的一切中间传动环节,把进给系统传动链缩短到零,实现了进给系统的“零传动”,使得直线伺服电机驱动系统得到了广泛的应用。但在直线伺服系统运行期间,由于内部和外部的各种原因,其参数和外部干扰都有很大的不确定性。由于这些不确定性的存在,使系统的控制品质严重下降。本文针对动子质量变化扰动、外部扰动和摩擦扰动对伺服系统的影响进行了研究,并提出了相应的解决方案。首先,在阅读了大量国内外相关文献资料的基础上,对直线进给系统的发展进行了综述;概述了永磁直线同步电机进给系统鲁棒控制的国内外研究现状;并对永磁直线同步电机伺服系统的控制策略进行了阐述。其次,在分析永磁直线同步电机的基本结构和工作原理基础上,介绍了矢量控制的原理;建立了永磁直线同步电机的数学模型;分析了直线电机伺服控制系统的主要扰动因素对系统动态品质的影响。针对外部扰动,利用受控系统的反动态方程式来设计扰动观测器,将扰动观测器产生的推力前馈,以此来抑制外部扰动的干扰,提高系统的鲁棒性。本文针对动子质量变化扰动,提出了直线伺服系统动子质量的自适应辨识算法以及位置控制器参数自整定方案,将辨识得到的动子质量同时送入位置控制器和扰动观测器中,使得位置控制器中的各参数依照规则进行整定,扰动观测器中的动子质量参数得到及时更新,这样保证了伺服系统在动子质量发生变化时仍具有良好的动静态性能。针对会降低系统跟踪性能的非线性摩擦扰动,提出了采用基于库仑摩擦的模型参考自适应控制系统对摩擦力进行在线补偿,将模型参考自适应参数辨识器与摩擦补偿自适应控制系统相结合,在线更新基于库仑摩擦的模型参考自适应系统中的动子质量参数,增强了系统的鲁棒性。仿真结果表明,文中提出的控制方案使系统在保证快速性的同时稳态精度有了很大幅度的提高,且对外部扰动有很强的鲁棒性,能够满足高精度数控机床的要求。