运动控制技术是开放式数控系统的核心技术之一。本文从开放式数控系统的体系分析入手,通过分析传统伺服控制系统的瓶颈,提出采用SERCOS实时串行总线技术实行对传统数控设备改造的方案,设计并实现可以实现组态化的轴伺服运动控制器,对交流电机和永磁同步电机进行伺服控制。在数控系统的硬件层和软件层上实现了实际意义上的开放,同时符合了数控系统功能模块化,技术标准化,构成柔性化的发展趋势。本文首先详细介绍了运动控制技术的现状、体系和发展趋势,并提出了基于SERCOS总线接口的数控系统上下位机和ARM7微控制器的嵌入式运动控制系统设计方案,以及在这种方案下数控功能的划分。其次对SERCOS协议集成芯片SERCON816和ARM7主控芯片AT91SAM7SE以及电机专用控制芯片IRMCK201进行了简要介绍,并设计了基于以上主控芯片的外围电路,构成了开放式数字运动控制器的硬件平台。软件平台采用嵌入式操作系统uC/OS-II,嵌入式操作系统就是实时内核也就是RTOS,使用RTOS将使得实时应用程序的设计和扩展变的容易,不需要大的改动就可以增加新的功能。本文介绍了RTOS在ARM芯片上的移植以及基于RTOS的各软件任务的设计。本文的另一个重要内容是对永磁同步电机矢量控制和运动控制器控制模式的研究。通过对永磁同步电机的模型分析,运用空间电压矢量控制方法SVPWM设计伺服驱动器。采用了前馈复合控制方法完成位置环控制,使用PI参数模糊自整定实现对伺服控制器中电流环和速度环PI控制器参数的自适应修正。采用MATLAB仿真验证了控制器设计思路,并且最终初步实现了以永磁同步电机作为执行元件的伺服运动控制器。本文最后进行了总结与展望,对开放式数字运动控制器进一步研究开发提出了参考意见。