迎接工业4.0时代,我国提出了《中国制造2025》战略规划,以实现我国由制造大国向制造强国的转变。作为机械制造和控制技术相结合的产物,数控机床技术一直是高端装备制造业的核心,是国家装备制造业的支柱,是实现制造强国战略的重要保障,也是制造业产业升级和国家综合实力的集中体现。高速加工与高精度微进给加工一直是数控机床技术发展的主流,也是当今先进制造的关键装备技术之一。采用高能永磁体的永磁直直线同步电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM),具有电磁推力强度大、损耗小、电气时间常数小、响应快速、易于实现矢量解耦控制等特点,在数控机床实现微精进给、高速与超高速加工中成为首选方案。模糊逻辑控制是基于人类思维推理的一种智能控制算法,将专家知识控制策略从本质上转变为自动控制策略,因此在自动化领域颇具发展前途而被广泛关注。模糊控制器利用模糊集的语言规则和模糊推理进行控制,与传统控制方案相比具有良好的控制鲁棒性。本论文针对永磁直线同步电机位置伺服控制系统设计开展研究:首先,介绍了直线电动机的发展历程和应用情况,永磁同步直线电动机的结构、工作原理,及基于矢量控制的数学模型。然后,设计了具有并联反馈环节的积分-比例PI位置控制器,从系统结构和传递函数两个方面对比分析了 IP位置控制器与传统的比例-积分PI控制器区别,结果表明前者能够同时满足指令跟踪和抗扰动性,进而设计了无超调IP位置控制器的参数,仿真实验结果验证设计的有效性。其次,阐述了模糊控制器的工作原理,考虑被控对象的变化和外界扰动,控制器的参数难于在线修订,通过将位置的偏差E及偏差的变化率EC进行模糊化处理,设计模糊推理规则,并采用重心法对控制量U去模糊化,设计了模糊/IP控制器,仿真实验结果表明模糊/IP控制器在稳态精度和动态性能方面优于单纯的IP控制器和模糊控制器。最后,分析了影响永磁直线同步电机位置伺服系统中的主要扰动因素,考虑非线性摩擦力对系统性能的影响,进而设计了具有补偿摩擦力的模糊控制规则,仿真实验结果表明所设计的模糊控制器能够补偿非线性摩擦力,满足系统的性能指标和具有很强的鲁棒性。