柔性机械臂具有工作效率高、能量消耗低、载荷质量比大等优点，已广泛应用于航空航天、精密加工、坐标测量等领域。然而，在实际使用中，柔性机械臂极易产生弹性振动，严重影响正常工作，降低工作效率，难以精确定位，导致系统的精度降低。因此，近年来机器人领域的研究热点就是如何建立准确实用的柔性机械臂模型，并设计出精确的控制器有效的提高柔性机械臂精度。本文拟从末端轨迹跟踪精度和弹性振动控制精度两个角度开展柔性机械臂振动控制的研究，主要包括建模、末端轨迹跟踪精度、弹性振动控制精度以及实验等四个方面内容。本文以二连杆压电柔性机械臂为研究对象，将柔性连杆视为Euler-Bernoulli梁处理。采用假设模态法描述弹性变形，考虑压电元件和柔性关节的动、势能影响，利用拉格朗日方程推导了更为符合实际的系统动力学模型。基于MATLAB软件，对柔性机械臂的模态、转角、角速度以及弹性变形进行了仿真分析。采用最优控制理论构建柔性机械臂末端状态反馈方程，并选取末端轨迹跟踪误差、弹性变量以及控制力矩大小作为优化指标，设计最优线性二次型跟踪器，采用MATLAB软件进行仿真研究，以分析末端轨迹跟踪精度。仿真结果表明：LQR控制算法可用于柔性机械臂末端轨迹跟踪，通过选取合适的Q、R值可实现高精度的末端轨迹跟踪。采用粒子群优化算法，以ITAE准则（Integrated Time andAbsolute Error）为适应度函数，对PID控制器的控制参数（kp、 ki、 kd）进行整定，并基于Simulink平台，建立系统弹性振动控制精度的仿真模型，分别对PID控制算法和基于PSO参数整定的PID控制算法的弹性振动精度进行比较。仿真结果表明：基于PSO参数整定的PID控制算法能大幅衰减柔性机械臂的弹性振动，弹性振动控制精度比常规PID控制精度更高。设计了一套基于虚拟仪器的柔性机械臂振动控制实验平台，利用LabVIEW软件的串口通信和单片机控制系统控制柔性机械臂在水平面的运动；通过数据采集系统采集振动数据，并将数据存储到文本文件中，用于读取历史数据；将振动信号导入MATLAB中，绘制振动波形图，开展压电柔性机械臂弹性振动控制精度的实验研究。实验与理论分析相吻合，实验结果表明：采用常规PID控制算法和基于PSO参数整定的PID控制算法均能有效地抑制柔性机械臂的弹性振动，但后者在精度、抑振效果以及稳定性方面要明显优于前者。本文的研究工作为高速、高精度柔性系统的研究与开发提供了理论指导，为新型柔性机械臂的设计及研制奠定了基础。