服装及鞋帽行业的发展带动了缝制设备行业的快速发展。伴随着新技术的应用,智能化的全自动工业平缝机系统正逐渐成为工业平缝机的发展趋势。伺服控制系统是工业平缝机的核心单元。论文在充分研究了伺服控制系统的系统构成和功能特点的基础上,研究和开发了采用小惯量永磁同步电机的交流伺服控制系统。为了保证系统的快速响应及精确定位,本文采用电流、速度、位置三闭环控制算法。论文详细介绍了基于积分分离PI的电流闭环控制算法,基于非线性PID的速度闭环控制算法,以及系统精确定位的控制方案。为了提高系统伺服品质,论文对电机逆变器死区效应进行了分析,设计了基于卡尔曼滤波器的电流观测器,实现了基于误差电压的死区效应补偿。硬件系统采用Microchip公司16位高性能数字信号处理器、三菱公司第四代智能功率模块(IPM)作为核心元件,设计了控制板电路、功率驱动电路及电源电路。通过合理的滤波电路、隔离电路及保护电路的设计,硬件电路达到了较高可靠性和稳定性。为了降低软件系统模块耦合度,方便软件系统开发、调试以及维护和扩展,系统软件采用了基于有限状体机(FSM)的结构方案,通过系统状态的执行和转移十分方便得实现了系统各种功能的执行和切换。本文的全功能工业平缝机伺服控制系统,实现了自动上下停针、自动剪线、自动加固缝、自动扫线及抬压脚等功能,同时具有多个可调参数及测试和演示功能。系统测试表明系统技术性能参数完全达到设计需求。通过服装企业的试用及经销商反馈结果表明,本系统满足市场需求,具有很好的市场前景。