在多通道位置同步控制系统中，衡量控制性能优劣的依据在于输出响应的动态性能、鲁棒性和同步控制精度。采用优良的控制算法和控制策略不但能提升上述三项指标，还能弥补硬件设计的不足。因此，本文在实际研究中，选取常见的自适应遗传算法（GA）和自适应蚁群算法（ACA），将其优势互补形成自适应遗传-蚁群优化算法（GA-ACA）用于闭环控制参数优化；分析比较常见的几种耦合策略，选用偏差耦合同步控制策略作为多通道之间的耦合控制策略，并利用模糊PID在线动态调节的优点，将其作为相邻通道间的位置补偿器，从而形成了算法优化、模糊PID补偿的偏差耦合多通道同步控制系统。选取安川伺服电机作为通道的驱动电机，其数学模型可按照永磁同步电机（PMSM）的模型进行构建。建立了同步旋转坐标系下PMSM的数学模型，分析了矢量控制的基本原理，结合电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术，构建了PMSM电流、转速、位置三闭环控制系统。为便于算法优化控制，采用降阶等效的方法，对三闭环控制系统的每个闭环控制参数进行常规预整定。仿真研究分为两部分，首先采用GA优化电机三闭环的控制参数；其次为获取满意的动态性能，采用GA-ACA优化通道高阶外闭环的控制参数，针对以上两种情况分别建立了MATLAB/Simulink环境下单电机调速、位置控制的电气仿真模型，单通道、多通道位置控制的电气仿真模型。仿真结果表明，采用GA优化的调速和位置控制系统，可实现对输入信号的近似无偏跟踪，动态、稳态性能指标良好；而采用GA-ACA优化、模糊PID补偿的偏差耦合位置同步控制系统，同步精度较高，动态性能佳，鲁棒性好。实验研究分为两部分，首先完成安川伺服电机调速和位置控制系统的驱动电路的设计；其次搭建四通道实验平台，完成了控制柜的设计和相关接线。两部分实验的软件部分均在CCS3.3编程环境下完成，算法中对影响电机运行精度较大的模块进行了优化。同时为方便数据的分析和处理，编制了LabView上位机界面。实验结果表明，算法优化后的电机调速和位置控制系统可实现对输入信号的近似无偏跟踪，且响应迅速，无超调；多通道位置同步控制系统可实现同步控制，且同步精度较高，系统对外界干扰不敏感，具有较强的鲁棒性。