随着微处理器技术和现代控制理论等的发展，位置控制技术在纺织机械中的地位越来越重要，人们对其控制性能的要求也越来越高。由于交流伺服位置控制系统具有非线性、强耦合、时变的特点，所以为了适应高质量、高速度的纺织生产需求，伺服位置控制必须向着高速高精度的方向发展。而位置控制系统性能的优劣又是与其控制策略息息相关的。在控制系统硬件条件相同的情况下，优良的控制策略不但可以弥补系统硬件设计上的不足，而且对于降低系统的控制误差和提高其位置控制精度是极为重要的。针对传统控制算法应用在非线性时变的伺服系统中的不足，本文提出了模糊控制加PID控制的双模切换控制算法，并将其应用在位置控制器中,最后根据前面的理论准备，设计了丝袜机伺服。论文首先建立了交流永磁同步电机的数学模型，然后利用坐标系变换原理和保持交轴电流Id=0的矢量控制技术将三相电机模型转化为完全解耦的虚拟直流电机模型。再根据虚拟直流电机模型进行性能分析和各环控制器的设计，最终确立位置伺服系统的各环节的传递函数，获得位置环的控制对象，为后面的研究工作打下基础。在对模型分析的基础上，研究位置控制策略及其相关问题。研究分析发现传统的PID控制甚至是采用较先进的复合控制，在模型微变的情况下，控制性能也会受到很大影响。因此提出了将模糊控制与PID控制相结合的双模切换的控制算法应用于位置控制，算法结合了模糊控制鲁棒性好，响应速度快和PID控制能消除稳态误差的优点，是实现位置控制的理想算法。文章还对位置控制中的常见的相关问题进行了研究，包括基于FPGA的增量编码器接口模块和电子齿轮的设计以及电机转子初始化定位问题。针对丝袜机的需求设计专用的伺服控制器。选择STM32+FPGA+IPM的硬件平台，根据前面确定的伺服系统传函模型，带入丝袜机伺服的硬件参数，从而得出丝袜机伺服系统的控制模型参数，充分考虑丝袜机工艺需求和限幅的特点设计各环控制器参数，三环分别选择适当的采样周期将其离散化以便程序实现。三环控制以电流环为基准，中断触发，主控和通信由STM32中负责，FPGA作为协处理器。速度伺服由STM32负责，位置控制器在FPGA中实现。FPGA与STM32以握手信号来交互数据，位置控制器被STM32以虚拟中断的方式调用，当位置控制器计算完成返回数据和完成信号给STM32，完成三闭环控制。