随着微电子、计算机控制、电力半导体以及电机设计和制造技术的发展,交流伺服技术获得巨大进步,其在军事自动化、工业控制和家用电气等领域的应用也日益广泛。交流伺服系统正在以其优异的性能和高效节能特性逐步取代直流伺服系统,成为伺服研究领域的研究热点。交流伺服控制也在逐步朝着性能优化、结构简化的全数字方向发展。永磁同步电机(PMSM)由于其优异机械电气性能,被越来越多地应用于交流伺服领域。因此,研究基于DSP+CPLD的PMSM数字交流伺服系统,具有重要的现实意义。本文首先对交流伺服的定义、历史、现状和研究概况作了分析和讨论;然后分析了永磁同步电动机作为伺服电机较其它类型的电机的优势,阐述PMSM的工作原理、数学模型及矢量控制在PMSM上的应用,并且把滑模变结构控制方法用于对速度环和位置环调节器的设计中;此后利用MATLAB/SIMULINK建立了PMSM伺服控制系统的模型并给出仿真结果。最后在理论分析和仿真结果的基础上,从硬、软件两个方面讨论了这一设计与实现的方法,同时利用CCS软件编写DSP的控制程序及用MAXⅡ软件编写CPLD程序构建两路QEP信号处理电路并辅助完成译码等功能。本文基于矢量控制理论,用i_d=0控制方,选择电流、转速和位置三闭环变结构调节的控制方案,实现对电机瞬时力矩控制;并将DSP+CPLD结合,该方法能使程序更灵活,系统功能易扩展与改进,能够提高开发质量,加快开发速度,保证开发的连续性和良好的可维护性,具有可靠性高、成本低及集成度高等优点,这些对于高品质的控制系统的设计都是相当关键的。仿真结果表明,该方案是可行的和高效的,且变结构控制能很好的解决被控对象的动态特性具有非线性、时变性、参数可变等问题,可有效提高系统的调速和定位性能,为交流伺服系统的实用化打下了坚实的基础。对这个课题的研究,以期对于改变我国在高性能全数字伺服驱动产品方面严重依赖国外的现状及提高我国机电一体化产品的国际竞争力能有所意义;同时可促进国家的科技进步及高新技术产品的商业化、国际化,有着重大的直接的经济效益和社会效益。