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本文提出了最小跟踪误差有限拍内模控制方法以及在控制能量与跟踪误差的加权二次型性能最优指标下实现有限拍内模控制的方法。首先本文在最小控制能量有限拍内模控制结构的基础上,保留原有的反馈滤波器结构,根据二自由度内模控制结构的特点,系统的鲁棒性以及抗扰性能由反馈滤波器进行控制调节,而对于内模前馈控制器的设计则着重于在要求的最优指标下实现无纹波的有限拍跟踪性能。然后本文根据有限拍无纹波控制的要求,分别推导出在最小跟踪误差性能指标下以及在控制能量与跟踪误差加权二次型最优性能指标下实现有限拍控制的约束条件,进而提出了在这两者性能指标下实现有限拍控制的内模前馈控制器的设计方法。本文所设计的前馈控制器是在给定控制拍数的前提下实现的有限拍控制,其最后的设计过程仅仅是计算一个简单的矩阵方程,因此结构简单,设计容易,有实际的工程应用价值。随后,针对已有的最小控制能量有限拍控制以及本文所提出来的最小跟踪误差有限拍控制和控制能量与跟踪误差加权二次型性能最优的有限拍控制这三种控制方法进行了相关的比较研究,对于在设计过程中最优指标关于权矩阵的意义以及权矩阵参数的选择分别进行了分析和讨论。 最后对三种有限拍控制方案以及权矩阵参数的选择进行了Matlab仿真,验证了本文所提出的最小跟踪误差有限拍前馈控制器设计以及控制能量与跟踪误差加权二次型性能的有限拍前馈控制器设计方案的可行性,并通过仿真分析比较各自的特点及适用范围。