精密气浮平台是精密加工装备的核心组成部分,应用领域十分广泛,随着直线电机、DSP控制器等技术的发展,大行程高精度的精密定位平台有突破性的发展,大行程高精度气浮平台的控制是精密气浮平台研究的重要组成部分,本文以精密气浮平台为研究对象,围绕着如何提高平台的运动性能展开研究。本文主要内容如下:(1)对平台进行建模型分析,包括动力学模型分析与运动控制算法分析两部分。通过直线电机工作原理与动力学分析分别建立了X轴的传递函数模型与Y轴龙门结构的状态空间模型。(2)控制算法研究与仿真,提出针对单电机驱动的复合PID控制与针对双边驱动的基于位置环交叉耦合的并联控制,并利用Simulink进行仿真实验,通过仿真实验对比PID算法与PIDVAFF控制算法,得出PIDVAFF控制在改善伺服运动的动态特性上具有良好的效果,然后对比了加入交叉耦合控制的同步算法与传统同步控制方法,证明交叉耦合控制在减小同步误差方面具有更好的控制效果。(3)进行平台调试与实验验证。搭建以Polaris控制系统为核心的数控系统平台,平台单电机的控制采用系统的默认控制算法PIDVAFF控制,双边电机的同步控制采用基于位置环交叉耦合的并联控制,通过放大器内部的伺服运算单元SPU将同步控制算法写入控制系统,对比加入交叉耦合控制前后同步误差,验证交叉耦合控制确实能有效地减小同步误差,再经过不断地参数优化,将X轴的跟踪误差控制在±0.7μm,Y轴跟踪误差控制在±1μm,最后通过激光干涉仪进行测量与定位精度补偿,使平台X轴在100mm行程内定位精度达到0.914μm,Y轴定位精度为1.2μm。