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高速高精密数控机床不但要有很高的重复定位精度、低速运动平稳性，更要求有较高的进给速度及加减速度。当进给速度达到60m/min以上时，滚珠丝杠已经不适合做高速数控机床的进给系统，取而代之的是直线电机进给系统。本文将自行研制的直线电机作为机床进给系统的驱动装置，以光栅尺为反馈元件，采用力矩控制模式，直线电机直接进给系统的最高加速度可以达到5g。直线电机进给系统虽然省去了中间的传动环节，但是负载等外部干扰直接作用在直线电机上，这就使得对直线电机的控制变得更加困难。文中采用Turbo PMAC作为控制卡，与驱动器一起去控制直线电机，并在此基础上建立了系统模型，为了提高直线电机进给系统的定位精度，对系统的运动控制进行了研究。主要研究内容为：（1）Turbo PMAC控制直线电机速度前馈/加速度前馈PID参数的实验研究。通过Turbo PMAC控制直线电机，了解PID参数在伺服控制中的作用，在多种工况下进行了PID参数调节，并在固定工况下进行了运动精度的测量，在负载质量为100kg时，速度在0~260000cts/s范围内的直线电机定位精度达到了50nm。（2）模糊速度前馈PID自调整控制策略研究。根据对各参数的调节经验和对运动精度的影响情况，结合模糊控制理论，设计了模糊速度前馈PID自调整控制器；通过PMAC的自定义伺服算法功能，分别采用模糊前馈PID控制和前馈PID控制两种算法，在速度为170000cts/s的情况下做了对比实验。实验结果表明由模糊速度前馈、PID参数、加速度前馈组成的自适应控制器，调试时阶跃响应曲线上升时间较PID控制器小，抛物线响应曲线的跟随误差范围变小。（3）为了克服PID参数调节困难和外界负载干扰，设计了直线电机控制系统的极点配置自适应控制器。通过该系统模型，根据上述参数调节情况，将系统的工况配置到希望的闭环极点。此时系统的超调量为0，阻尼比为1，系统带宽为100hz。同时设计了系统参数在线辨识器，通过辨识电机的负载质量和导轨阻尼系数，从而达到电机PID参数在线改变和负载质量在线补偿。