永磁同步电机伺服系统是集电机制造技术、电力电子技术、自动控制技术和检测技术于一体的产物,在数控领域有着广泛的应用。本课题对伺服系统控制器的硬件实现进行了深入的研究,为开发一款高性能伺服控制器,本课题设计了SPWM控制器、电流矢量变换器和位置速度计算模块,以及相应基础组件IP核,包括乘法器、除法器、CORDIC协处理器和PI调节器。本课题的研究成果对开发高性能伺服系统芯片具有重要意义。首先,绪论部分结合相关文献,介绍了课题的来源及研究的目的和意义,回顾伺服系统的发展历程和前景,重点论述了电机控制技术的现状和研究热点。其次,在理解永磁同步电机的内部结构和工作原理的基础上,推导出电机的数学模型并比较了电机的几种控制策略,结合当前电机控制领域较为成熟的正谐脉宽调制(SPWM)技术,选择电压矢量控制并采用正弦脉宽调制方式实现永磁同步电机的控制。本课题在电压矢量控制的基础上,在FPGA上设计了伺服芯片的逻辑电路,论述了它们的实现步骤和相应的仿真结果,并概要介绍了伺服系统的硬件设计。最后对伺服系统的性能进行了测试和分析,进一步验证了本课题所取得的一些研究成果。结论部分总结了课题的研究工作和后续工作展望。