随着缝制行业的快速发展,市场对高性能缝纫设备的需求越来越多。传统的离合器式工业缝纫机调速性能差、体积大、停针不精确、能量耗费严重,不能满足高质量缝纫工作的需求。当前市场上,带伺服控制系统的工业缝纫机越来越多,但基本采用光电传感器获取电机转速和位置信息,生产及维护成本高；并且由于无能量回馈功能,工业缝纫机工作过程中频繁停针产生的制动能量,一般通过制动电阻消耗掉,造成浪费。本论文针对工业缝纫机伺服控制系统展开研究,选用面贴式永磁同步电机作为执行电机,设计了一套速度响应快、停针位置精确、缝纫功能丰富、无需安装速度传感器、可回馈制动能的工业缝纫机伺服控制系统。主要工作和创新点如下：(1)为改善调速控制系统的动静态性能,提出一种基于转子动能储存的矢量控制策略；针对转动惯量和负载转矩波动,提出一种负载功率前馈补偿的方法。仿真和实验结果表明,相较于转速-电流双闭环矢量控制策略,所提出的控制策略提升了系统动静态性能,且能够克服系统转动惯量和负载转矩波动的不利影响。(2)针对工业缝纫机伺服控制系统机械式位置传感器的缺点,研究了基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filting, EKF)的无速度传感器控制策略。在EKF算法中,引入蚁群算法解决系统噪声模型即其协方差矩阵Q和R的选择问题。仿真和实验结果证明了基于蚁群算法整定Q和R参数的EKF算法用于永磁同步电机无速度传感器控制的有效性。(3)为回收工业缝纫机频繁停针产生的制动能,设计了一套基于单相整流器的能量回馈系统,并着重研究了其前端PWM整流器的控制方法。提出一种带电流校正的无差拍电流控制方法,外环采用电容储能作为反馈变量,并带机侧功率前馈。实验验证了所提方法的可行性和有效性。(4)根据缝制操作的具体工作要求,设计了工业缝纫机专用伺服控制硬件系统。将本文研究的控制策略应用于工业缝纫机伺服控制系统,测试结果表明：系统停针精确,响应迅速,自动化程度高,能够满足高精度复杂缝制操作的需求,性能稳定可靠。