随着纺织业的发展、自动控制技术的提高，缝纫业对自动化设备的需求也越来越高，这对缝纫设备的自动化控制水平提出了更高的要求。工业缝纫机是缝纫行业的典型自动化设备，伺服控制系统是工业缝纫机的动力源和控制器，它的技术水平直接决定了工业缝纫机的自动化控制水平。由于国内大部分缝纫设备产品不具有自主知识产权，我国缝纫机制造行业长期处于被动局面，因此研究并开发具有自主知识产权的工业缝纫机伺服控制系统对我国缝纫行业甚至自动控制领域都具有非常重要的意义。本文对工业缝纫机伺服控制系统作了较为深入的研究和探讨，分析了目前工业缝纫机及无刷直流电机控制的国内外研究状况和未来发展趋势。本文在基于简化硬件控制系统的基础上，结合缝纫机系统和无刷直流电机的特性，提出了使用现代控制理论与传统控制理论相结合的方法实现高性能工业缝纫机伺服控制系统的方案。本伺服控制系统采用8位单片机PIC18F4431和智能功率模块作为主控器和电机驱动模块，配合保护电路和其他辅助电路实现具有高集成度、高可靠性的硬件控制系统。本伺服控制系统的软件系统主要实现电机的快速启动、快速制动、速度控制、停针定位控制、软件保护以及缝纫机动作配合等控制。其中的两个关键技术是电机的速度控制和停针定位控制。为了研究需要和降低硬件系统成本，本文使用电机霍尔位置传感器和低精度电流传感器作为位置、速度和电流的信号采集工具，因此伺服控制系统无法采集到上述信号的实时精确值，这为工业缝纫机的速度和定位控制增加了难度。为了解决这个难题，本文结合现代控制理论，使用软件控制策略进行速度和定位的控制。在速度控制方面，使用PI算法及其改进算法进行速度控制具有很好的稳态效应，但会出现超调；使用模糊控制算法具有很好的动态性能，但存在稳态误差。结合PI控制和模糊控制的优点，本文采用了模糊PI控制算法，实现了既具有较好动态响应特性又无稳态误差的高稳定性速度控制。在定位控制方面，由于无法在停针过程中准确采集到电机实时位置、速度和电流的信号，于是无法使用传统的控制方式进行工业缝纫机的定位控制。本文依据开发者在开发过程中的实际经验，设计了以停针控制之前的低精度速度、电流和占空比信号作为输入量的专家控制器进行工业缝纫机的定位控制，实现了具有较高精度、高可靠性和稳定性的定位控制效果。根据本系统方案实现的单剪线工业平缝机伺服控制系统，经过充分的测试，现已大批量生产，以产品的形式通过了市场的考验，由此可以证明本系统方案是确实可行的。