本文以空间交会对接运动模拟器的线位移控制系统设计与实现为研究背景,提出了基于模型和输出速度的摩擦补偿方法和鲁棒H∞控制方法相结合的控制系统结构方案,并在线位移控制系统中实现,给出系统实验测试结果及分析。首先,本文推导了矢量控制型永磁同步电机的机理模型,建立了空间交会对接运动模拟器的线位移控制系统被控对象的数学模型,分析了系统的不确定性,并给出系统不确定性的频域描述。其次,分析并验证了摩擦力矩对系统性能的影响,设计实验测得了系统速率——摩擦力矩曲线,并采用基于模型和输出速度的摩擦补偿方案对系统摩擦力矩进行了补偿,通过实验测试结合频域最小二乘辨识的方法得到了被控对象的等效模型,并给出了标称模型及不确定性的摄动界。然后,研究了加权函数的选取原则,将加权函数的选取和系统的性能指标相结合,给出了基于LMI的H∞控制设计结果。最后,将摩擦补偿方案和基于LMI的H∞控制设计应用于交会对接运动模拟器的线位移系统中,系统测试结果达到了期望指标,验证了本文方法的有效性。