随着服装行业的发展，对缝制工艺、缝制效率提出了更高的要求，传统的工业缝制设备已不能满足市场需求。在目前科技高速发展的推动下，高效率、智能化的工业缝纫机成为缝纫机行业的发展趋势，市场潜力巨大。本文在分析工业缝纫机技术特点和永磁同步电机(PMSM)矢量控制策略的基础上，研究和开发出以高性能单片机为核心的工业缝纫机伺服控制系统。本文从系统的性能指标和用户的实际需求出发，完成了系统总体控制方案的设计，并详细阐述了设计过程中的关键技术解决方案。为保证伺服控制系统的快速跟踪和精确定位性能，系统采用电流、速度和位置三环控制方案。文中介绍的智能型PI算法、位置和转速采样方案、电感式脚踏板调节器以及制动停机方案，有效地提高了系统的伺服性能。此外，还提出了一种简单实用的永磁同步电机转子初始定位方法，实现了电机快速精确定位和可靠启动。本文给出了系统软硬件的设计过程。硬件方面，系统提出以瑞萨单片机SH7125为主控核心、英飞凌IKCS12F602C为功率驱动模块的硬件设计方案。分别对硬件电路中主控器模块、主功率模块、操作面板模块、脚踏板位移采样模块以及其他功能模块进行详细分析，最终搭建出稳定、可靠的硬件平台。软件方面，采用C语言作为开发语言，并结合模块化设计方法，完成对整个系统软件的开发和调试。文中将整个软件系统分为独立运行的主控程序和人机交互程序，并对其设计流程进行分析；同时还着重介绍了系统电机驱动及缝制模式等关键程序的实现方法。本课题所设计的工业缝纫机样机，可实现自动停针、自动剪线、自动挑线、自动抬压脚、自动倒缝等功能，同时具有简洁、流畅的人机交互界面。系统性能测试结果表明，具有良好的静动态性能，系统满足各项参数指标。