近几年随着摄像头图像传感器技术的快速发展,人们对摄像头在安防上所起的作用有了新的认识,安防摄像头在反恐维稳上起到了决定性的作用。而电动云台在安防领域中扮演着重要的角色,它能够稳定摄像头,并让摄像头的视角按照指令左右和上下运动,以获取更清晰的目标图像。随着近几年全球社会治安的恶化,各国对安防摄像头和电动云台的需求量猛增,同时对电动云台的性能也有了更高的要求,因此构建一个旋转快速、定位精准、又能长时间稳定工作的电动云台是提升安防摄像头图像质量的一个技术关键。而力矩电机伺服系统是一种精度高、快响应和功率密度大的新型永磁电机系统,而伺服电机和驱动器的小型化使它们嵌装到电动云台中成为可能,从而将大幅提升电动云台的性能。本文首先从安防摄像头电动云台技术要求出发,设计并实现了一种双轴力矩伺服电机驱动器,它以FPGA为控制核心,实现了一台驱动器同时对两个伺服电机同步驱动控制,有效缩小了驱动器的体积;在FPGA内部设计了双轴伺服系统运动控制逻辑,以替代驱动器外部的伺服轨迹控制器,进一步减小了整个伺服系统的体积;STM32作为协处理器,用于多路电源控制、外部通信和负责浮点运算,有效提高了系统可靠性和性能;伺服电机每相工作电流采用纯电阻采样方法,不仅大幅度减小了电流采样延迟,同时提高了伺服电机电流环带宽和伺服系统响应速度;使用IGBT作用逆变电路的功率器件提升了伺服驱动的可靠性;针对速度环和位置环分别提出了改进型速度测量法和增加前馈的PI调节法,更进一步提高了这两个环的响应速度,改善了整个伺服的运动控制性能。最后对安防摄像头电动云台伺服驱动器进行了实验测试,首先使用Matlab和Signal Tap作为上位机对系统的相电流采样、电流环、速度环和位置环等方面的性能进行了实验测试,从实验数据可以得出,电流环的带宽从1.2KHz提高到了 1.7KHz,速度环的低速和高速运行的速度都十分精准,从静止加速额定速度仅需要1.69ms,位置环的定位误差极小,定位速度快,且有较好的抗干扰能力。