近年来随着各种零件的高精度加工趋势,需要具备极佳定位和追踪性能的精密数控机床直线伺服机构。而直线伺服系统中由于内部和外部的各种原因,其参数和外部干扰都有很大的不确定性。为提高系统的控制品质,本文对数控机床用直线伺服系统鲁棒控制器设计进行了深入研究。本文以现代鲁棒控制理论为基础,以永磁直线伺服电机为被控对象,研究并解决了存在不确定性因素时直线电机伺服系统的控制问题。针对直线电机易受负载扰动及参数变化影响的特点,采用模型参考自适应控制对直线电机动子质量进行在线辨识,同时提出采用H_∞控制、结构奇异值控制两个方案来解决伺服系统的鲁棒控制问题。永磁同步直线电机模型及动子质量辨识的研究。以永磁直线电机现有数学模型为基础,将直线电机的机械运动方程离散化,得到参考模型和可调模型方程,使用Landau离散时间递推参数辨识机制得到了模型参考自适应算法。结合参考模型、可调模型和模型参考自适应算法可以实现模型参考自适应辨识。在Matlab环境下进行仿真,结果验证了所设计的模型参考自适应辨识算法可以对动子质量进行有效辨识并在线调整。永磁同步直线伺服系统μ综合控制器的研究。通过建立伺服系统鲁棒控制的状态空间模型,将永磁直线电机伺服系统速度控制器的设计问题转化为标准H_∞问题进行设计。对标准H_∞控制问题,通过求Riccati不等式的解得到H_∞控制器的解析表达式。在H_∞控制器设计基础上,结合采用了μ-K迭代法,设计出μ综合控制器。与纯H_∞控制器相比,该μ综合控制器对负载扰动和参数不确定性更具鲁棒性,且控制器的获取也比纯H_∞控制器更快。最后,对采用μ综合速度控制器的永磁直线电机伺服系统进行仿真,证明了设计方案的有效性和可行性。