La robustez del algoritmo de control juega un papel crucial en la fabricación y medición de precisión de la máquina herramienta CNC. Este documento propone un controlador PID difuso basado en una base de reglas difusas escasa (S-FPID), que puede controlar eficazmente la posición de un sistema servo de máquina herramienta CNC no lineal que consiste en un motor rotativo y un tornillo de bola. Para abordar las influencias de las incertidumbres internas y externas en el sistema servo, se utiliza lógica difusa para ajustar en tiempo real los parámetros de proporción, integral y diferencial para mejorar la robustez del sistema. En el motor de inferencia difusa de FPID, se utiliza una base de reglas difusas escasa en lugar de una base de reglas difusas de orden completo, lo que mejora significativamente la eficiencia computacional de FPID y ahorra mucho espacio de almacenamiento en RAM. El análisis de sensibilidad de S-FPID verifica la capacidad de autoajuste de sus parámetros. Además, el S-FPID propuesto se ha comparado con el PID y el FPID a través de simulación y experimentos. Los resultados muestran que, en comparación con el controlador PID clásico, el sobreimpulso del controlador S-FPID se reduce en un 74.29%, y la capacidad de antiinterferencia se incrementa en un 62.43%; en comparación con el algoritmo FPID, la eficiencia del SPID se mejora en un 87.25% con una ligera pérdida en robustez.