舵机是联系控制指令与操作元件的设备，是一个高精度的位置伺服系统，其动态特性和静态特性会直接影响到控制系统的操作性能。而受到制造工艺、安装调试误差、材料因素等影响，电动舵机中会含有间隙、摩擦、死区、弹性变形等非线性因素。这些非线性因素会对舵机的性能造成一定的影响。在以滚珠丝杠为传动装置的舵机中，影响较大的非线性因素是摩擦以及间隙，对他们进行建模与补偿，可以提高舵机的性能。　　本文针对滚珠丝杠式电动舵机，考虑了摩擦与间隙两种非线性因素，参考已有的非线性因素数学模型:LuGre摩擦模型以及间隙迟滞模型，建立起了舵机的数学模型，对其中参数做出了辨识。并根据数学模型进行了Simulink仿真，验证了非线性因素对舵机性能的影响。而后针对该模型建立了舵机的控制系统。　　由于数学模型为非线性模型，控制系统选用了滑模变结构控制算法。因为数学模型的原因，对该模型设计一个整体的控制系统比较困难，所以参考逐步递推的思想，将模型拆分成三个互相关联的子系统，对每个子系统做出滑模变结构子控制系统，再将子控制系统连接成总控制系统。在该数学模型中，有两个未知的参数，本文选择了差分进化算法对其进行逼近。对该控制系统的Simulink仿真实验，验证了该系统确实可以降低非线性因素对舵机系统的性能影响。　　最后，本文对该控制系统进行了实际验证，并与PID控制系统进行了对比。实验结果表明，该控制系统是可行的，且其控制性能略好于PID控制系统。