带材跑偏是指软包装印刷材料、纺织物、金属箔带等各类可绕性带材在生产运行中,由于前道工序绕卷不齐,或生产机组中的机械振动、各生产单元间的速度失调等诸多原因,而导致带材呈蛇形运动状态的横向跑偏。这将造成带材加工位置偏移或收卷时带材边缘不整齐,降低产品质量,增加原料损耗。本论文首先从燃料电池膜电极的生产工艺流程入手,通过对涂覆过程中roll to roll卷材加工的主要控制任务的分析,选定了薄膜卷材纠偏控制系统作为本课题的研究对象；在分析了纠偏控制系统跑偏原因和纠偏可行性之后,介绍了薄膜卷材纠偏控制系统的工作原理和总体设计方案,在多种传感器和伺服电机中选择了红外光电传感器和三相永磁同步电机,并通过分析比较确定了本伺服控制系统的最优实现方案—SVPWM。随后建立跑偏传感器模型、三相永磁同步电机简化模型和位置伺服系统数学模型,并根据三种不同位置的纠偏过程：放卷纠偏、中间环节纠偏和收卷纠偏控制方法进行了探讨,在比较了PID控制和模糊控制的基础上提出了模糊PID复合控制算法,并对响应的控制模型进行仿真。最后,完成了新型纠偏控制器的软硬件设计,根据PMSM的控制方案和系统实现原理,设计本伺服控制系统的结构框图,介绍了控制系统的主控芯片STM32F103,设计了主控制板电路、信号采集电路、电源电路和人机交互电路等功能模块电路。软件设计方面,将控制系统分解为多个任务模块,详细介绍了PID控制和模糊控制SVPWM控制输出和上位机控制软件等的实现。通过理论分析与实验结果表明,本系统达到了预期研究的目的。