舵机是机器人中的一种重要部件，舵机本质上是一个位置伺服驱动器，适用于那些角度位置不断变化的场合。数字电动舵机以其控制精度高、可靠性高、控制简单等优点，在机器人行业得到了大量应用。本文针对机器人机械臂中的数字电动舵机，着重进行了控制硬件和控制软件的设计、以及控制性能的测试分析和研究。　　本文选用直流有刷空心杯电机作为数字电动舵机的动力元件，并分析了其数学模型，在建立数学模型的基础上，阐述了数字电动舵机的PI控制器的模型。　　在控制硬件设计方面，由于控制及驱动硬件嵌入在体积较小的数字电动舵机内，因此，在保证控制功能及性能的前提下，要求硬件电路尽可能简洁。本文采用模块化的设计方法，对数字电动舵机的各个控制硬件功能模块进行设计。选用stm32作为数字电动舵机的主控芯片。主要的硬件功能模块包括H桥驱动模块、A/D转换模块、编码器模块、485通信模块等。本文在数字电动舵机的输出轴端采用了一个12位非接触式编码器AS5045作为位置反馈，相对传统电位器的位置反馈，可实现高精度位置伺服控制，控制精度可高达0.088°。　　在控制软件设计方面，对以stm32为主控芯片的各个软件功能模块进行了详细设计。主要包括主控程序、RS485 Modbus RTU协议程序设计、PWM驱控程序设计、ADC采样程序设计、SSI通信程序设计等。同时还设计了数字电动舵机的上位机软件，上位机软件具有人机交互界面友好、易操作等特点。　　在控制算法上，采用带前馈的位置环和电流环双闭环增量式PI控制算法。　　对数字电动舵机进行了一系列控制性能测试，实验结果表明，本文设计的控制硬件和软件使数字电动舵机具有位置跟随效果好、控制精度高、系统响应速度快、超调量小、稳态误差低等特点。