伺服系统因其优异的特性在工业生产中得到了越来越广泛的应用。在伺服驱动装置中,电机一般通过带有柔性环节的连接装置驱动负载运动,一般称这类系统为二质量系统。二质量系统中的柔性环节容易产生机械谐振,破坏系统稳定性。此外,摩擦、外部扰动、参数不确定性、未知动态等也对二质量系统的控制造成极大的困难。因此,如何克服机械谐振及多种扰动对二质量系统的影响,提升伺服系统的控制精度,具有重要的意义和研究价值。本文针对受机械谐振及多种非线性扰动影响的二质量系统,讨论了其谐振抑制、扰动补偿及控制问题。研究了非奇异终端滑模控制、固定时间积分滑模控制、改进神经网络动态面控制等多方面的问题。主要研究内容如下:（1）针对二质量伺服系统中存在的机械谐振,在不同频段提出了不同的方法抑制谐振。建立了二质量系统谐振模型;在低频段,利用线性扩张状态观测器估计负载转矩,并基于负载转矩反馈,设计一种抗比例、抗微分冲击的新型IP调节器抑制谐振;在高频段,提出一种基于增强陷波滤波器的抑振策略,给出了谐振频率的辨识方法和滤波器的参数整定方法。仿真结果表明两种方法能够通过各自的优势有效地抑制机械谐振。（2）针对负载侧位置信息难以测量的二质量伺服系统,设计了一种基于有限时间扩张状态观测器的非奇异快速终端滑模控制策略。首先,利用有限时间扩张状态观测器估计电机速度和总扰动,通过对总扰动前馈补偿减小了非奇异快速终端滑模的抖振,又保证了其控制性能。然后,设计非奇异快速终端滑模控制器提高系统的响应速度和跟踪精度。最后,基于Lyapunov理论证明了系统的有限时间稳定性。仿真结果表明该方法有效地提高了系统的动态响应和抗扰能力。（3）针对负载和电机两侧均受外界扰动的二质量系统,研究了一种基于扰动观测器的固定时间积分滑模控制方法,实现了负载速度跟踪误差的固定时间收敛。首先,利用固定时间扰动观测器估计扰动和扰动的微分,并结合估计值,将模型转换成标准积分串联形式。然后,利用固定时间高阶调节器设计固定时间积分滑模面。最后,基于固定时间趋近律,设计了一种新型的全局固定时间收敛的积分滑模控制器。并基于Lyapunov理论证明了系统的固定时间稳定性。仿真结果表明,相比于仅考虑滑模变量和观测器估计误差固定时间收敛的方法,固定时间积分滑模面的引入实现了跟踪误差的固定时间收敛,实现了系统响应速度和跟踪精度的提升。（4）针对两侧均存在未知非线性摩擦的二质量系统,提出了一种基于径向基神经网络的自适应动态面控制方法。首先,引入一种连续可微的摩擦模型,建立二质量系统的数学模型。然后,为了提高滤波瞬态性能,利用滑模微分器代替一阶低通滤波器,解决了一阶滤波器滤波精度不足的问题。同时,设计径向基神经网络逼近未知非线性函数。最后,基于函数的逼近值,通过递推的方式设计了一种改进的神经网络动态面控制器。并利用Lyapunov方法判断所提算法的稳定性。仿真结果表明,此方法解决了负载在低速跟踪时,非线性摩擦造成的位置跟踪出现的“平顶”问题以及速度跟踪存在的“死区”问题,并提升了系统的动态性和鲁棒性。