复杂三维微小型结构件及系统的装配技术水平直接影响到武器系统微小型化的研究进展，本文以目前我国军工行业亟需解决的微小型机电引信自动化微装配线控制系统技术为重点研究对象，对非硅MEMS柔性微装配线控制系统技术和相关理论及方法进行了较为深入的应用性研究，论文的主要工作如下：（1）非硅MEMS柔性微装配线的控制系统总体技术研究：分析了非硅MEMS柔性微装配线的特点和功能需求，介绍了微装配线的自主式控制方法，对比分析了自主式控制系统与中央控制式控制系统的特点与控制能力；针对现有控制系统存在的问题，提出了多自主式单元控制模块+专用显微视觉系统+多传感器+CAN总线的控制系统的开放式总体架构；该控制系统架构以可重配置的控制单元作为控制系统构建的核心控制模块，以专用显微视觉系统作为视觉检测单元，以CAN总线构建可靠的实时总线通信网络，实现了多轴运动控制、视觉反馈控制、力反馈控制、多I/O逻辑控制、多工位协调控制等控制目标；最后，介绍了控制系统可重配置方法，采用模块化方法分析了控制系统的软件功能模块。（2）控制系统的自主式单元控制模块研究：为了满足微装配线的复杂控制要求，实现控制系统的可重配置，提出了自主式控制单元的模块化设计方法，将模块化、可重配置思想引入到控制单元底层硬件的设计过程中，研制了“主控模块+逻辑扩展模块+隔离驱动模块”三级结构的控制单元模块；为了保证控制单元的可靠性与稳定性，设计实现了控制单元内部的3级自监测机制，论述了控制单元的可重配置方法，通过对控制单元的功能实验，标定了控制单元的模拟量转换精度并验证了CAN总线的通信性能，为装配过程力反馈控制以及总线控制网络的构建奠定了基础。（3）基于自主式单元控制模块的装配精度控制技术研究：介绍了自主式单元控制模块的多轴运动控制与力反馈控制方法；采用适当的等效方法建立了微动平台系统的动力学模型并推导了其数学模型，以控制系统设计为目的对其进行了适当的简化；应用双自由度控制理论设计了微动定位平台的双稳闭环控制系统，分析了双稳闭环控制系统的瞬态响应特性，通过激光干涉仪标定实验标定了微动定位系统的重复定位精度。提出了基于单元控制模块的硬件过采样加均值平滑滤波方法，通过实验验证了其应用效果；建立了力反馈装配机构的数学模型，在此基础上进行了接触力控制实验研究，应用比例微分闭环控制实现了装配过程接触力高阻尼无超调控制目标。（4）面向柔性自动化微装配的显微视觉控制技术研究：针对微装配线控制系统对视觉检测系统的特殊需求，本章提出了专用于微装配线的高精度显微视觉系统设计方法，研制了包含成像子系统、图像处理子系统二级结构的模块化显微视觉系统，保证了控制系统的柔性化与可重配置，系统指标满足了微装配线高精度快速对位检测的要求；为了对装配对位过程进行实时监控，设计实现了视觉系统底层高分辨率图像采集与显示驱动软件；对基于显微视觉的装配系统进行了运动学分析，推导了单工位视觉对位装配系统的传递函数矩阵，建立了显微视觉系统的数学模型，利用该模型进行了先看后动、看动装配、直接视觉反馈装配三种控制策略的动态响应分析，得到了视觉反馈对位装配中三种控制策略的稳定性，预测出了不同视觉反馈控制策略下视觉对位装配系统的动态响应性能。（5）步进驱动系统的大振荡机理与轨迹优化控制研究：为解决步进驱动系统运动控制中的振荡、丢步和失调等问题，改善步进驱动系统的控制性能，优化步进驱动系统的控制，通过研究步进驱动系统的微步驱动控制过程，提出了包含步进电机、驱动器、轨迹控制器的步进驱动系统的仿真建模方法，建立了步进驱动系统的仿真模型，通过仿真模型的数值模拟分析了大振荡、丢步及失调问题的产生原因并推导了步进驱动系统产生大振荡及丢步的机理模型，在此基础上进一步提出了基于稳态截止频率的速度轨迹优化控制方法.最后，通过一个实例对步进驱动系统速度轨迹优化控制方法进行了实验验证。