本文详细介绍了基于ARM CortexTM-M4处理器的永磁同步电机伺服控制系统的设计。永磁同步电机以效率高、运行稳定、功率密度大、力矩波动小的优势越来越广泛的应用于伺服驱动场合,而CortexTM-M4处理器作为ARM专门开发的最新嵌入式处理器,兼顾了高效的数字信号处理能力和控制能力,将其应用于永磁同步电机的伺服控制领域,更易于实现各种智能算法和高性能的控制策略,有着较为广阔的研究前景。首先,本文给出了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型,基于id=0控制策略和SVPWM调制方法分析了电流环、速度环和位置环的频域模型,确定相应闭环调节器结构,并在MATLAB中搭建永磁同步电机矢量控制系统模型,对三环系统进行了仿真研究。其次,针对速度调节器中由于限幅环节的存在而导致的系统响应变慢、超调增加的现象提出反计算抗积分饱和算法,针对位置环采用纯比例环节校正时,位置响应时间较长,且存在较大跟踪误差的现象,提出位置环比例加前馈校正方法,并对加入以上算法的伺服系统进行仿真分析,验证其正确性和可行性。最后,基于CortexTM-M4处理器STM32F407VGT6以及Fairchild的智能功率模块FSBB15CH60C进行系统软硬件设计,阐述关键模块的实现方法,并进行了调试实验,实现了基于转子磁场定位的矢量控制算法,给出了电流环和速度环动态响应波形,其动态性能基本符合伺服系统的要求,为后续的深入研究奠定基础。