为了提高惯性仪表的测量精度,就要研发高精度的惯性器件测试设备,来提高惯性仪表的测试水平和精度。线振动台作为能够产生高加速度的测试设备,对于惯性仪表的测试具有重要作用,是发展惯性技术不可或缺的一部分。为解决精密线振动台在高动态、高加速度、大负载下的控制问题,需要设计有针对性的控制算法来满足要求。本文首先介绍了线振动台的性能指标要求,其次针对线振动台所使用的永磁同步直线电机进行了原理分析与数学建模。为保证系统稳定运行,分别对电机的电流环、速度环和位置环设计了相应的PID控制器,为提高系统跟踪精度,引入了前馈控制器。通过仿真结果能够发现,传统的PID+前馈控制,已经无法满足要设计的线振动台的跟踪性能的要求。然后为了满足系统的性能要求,提出了零相位误差跟踪控制方法,分析了该控制方法的工作原理和对扰动抵抗能力不足的弊端,针对这一问题,利用误差估计补偿的方式进行了改进,提高系统对干扰的抵抗能力。又针对干扰发生时系统跟踪误差短时间内大幅增加的问题,引入了扰动观测器对这些扰动进行抑制,提高了系统的跟踪精度。由仿真结果可以看到,所提出的控制方法能够使系统有效地跟踪正弦信号,满足性能指标要求。最后,为确保该控制方法在工程应用中能发挥作用,利用现有的实验设备对所研究的算法进行调试和实现。介绍了实验设备各个分系统和控制程序流程,同时为了获得系统的开环传递函数,采用频域特性与相关分析法对系统进行了参数辨识。之后将本论文提出的控制方法转换成程序语言加入到控制系统中,通过现有的实验设备来验证所提出算法的有效性。从最后的调试结果和数据分析来看,所提出的改进型零相位误差跟踪控制,提高了系统对正弦信号的跟踪效果,使系统的伺服性能更好。