移动跟踪平台以其广泛的应用前景一直是各国研究的一大热点,最初主要应用在军事领域,随着社会的进步和信息化技术的提高,跟踪平台在消防、通信、监测等民用领域也得到了广泛的发展与应用。现代社会对平台跟踪精度的要求越来越高,因此对移动平台的伺服系统提出了更高的要求。本文以车载天线跟踪平台伺服系统的研制为背景,对基于永磁同步电机的控制系统进行了研究。本文讨论了永磁同步电机的数学模型及工作原理,对永磁同步电机矢量控制原理和技术进行了分析和研究,建立了永磁同步电机在d-q坐标系下的数学模型。通过对永磁同步电机四种电流控制方案的比较分析,结合跟踪平台伺服控制系统的控制要求,确定伺服系统采用id=0的转子磁场定向矢量控制方案。介绍了位置伺服系统的控制原理和设计原则。对预测控制的基本特征及广义预测控制(Generalized Predict Control, GPC)的基本方法进行了讨论,推导了广义预测控制中的矩阵计算和优化策略。在前两章理论研究的基础上,按照自动控制系统调节器的工程设计方法,设计了系统三个环节的PI调节器。建立了永磁同步电机的CARIMA模型,设计了速度环广义预测控制器。利用MATLAB/Simulink软件建立伺服控制系统的仿真模型,进行了永磁同步电机双闭环调速仿真试验及三环位置伺服系统仿真试验。在此基础上,引入了广义预测调节器作为速度环调节器,对比了两种控制方案的仿真结果,仿真结果速度环采用广义预测调节器使系统具有更好的跟随性及抗扰能力。探讨了跟踪平台伺服系统的总体设计方案,提出了系统的功能要求及主要技术指标,介绍了系统中的主要硬件部件。在软件设计中提出了上位机监控软件+下位机控制软件的设计思路。搭建好试验平台后进行了静态对准试验及动态跟踪试验,试验数据表明系统具有良好的跟踪性能,达到了设计要求。