摘要 基于音圈电机的精密宏微气浮运动系统, 是一种能克服接触摩擦和行程限制的新型精密定位系统. 针对系统中用于精密定位的音圈电机受到内外扰动从而影响系统最终定位精度的问题, 在建立起音圈电机数学模型的基础上, 设计了基于反正弦函数的自学习非线性 PID 控制器, 利用自学习算法对非线性增益函数的增益系数进行实时调整. 完成算法设计与仿真后, 在搭建的系统平台分别进行了微动台短行程定位和宏微动台的长行程定位实验. 仿真和实验结果表明, 与传统 PID 控制器相比较, 自学习非线性 PID 控制器的使用有效提高了系统的鲁棒性和定位精度, 系统对位置指令响应迅速无超调, 控制精度达到了亚微米级.