随着微电子技术和微型计算机的不断发展,数控雕刻机的应用越来越广泛。机电一体化广泛地综合了机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、接口、信号变换和软件编程等技术,并将这些技术有机的结合成一体,这是当今世界机械工业技术和产品发展的主要趋势。高性能嵌入式微控制器的全数字化伺服控制系统已成为当代电机伺服控制系统发展的趋势,广泛应用在高精度数控机床、特种加工和精密进给系统中。数控雕刻机的伺服控制是建立在其运动规律和加工工艺特性的基础之上。伺服控制系统则完成伺服电机控制和驱动,对位置速度和力矩进行闭环控制。本文以数控雕刻机四轴驱动进给部分以及主轴电机的闭环控制系统为目标。介绍了控制系统的详细结构及雕刻机各部分的机械结构组成。并开发基于DSP TMS320F28335为核心的直流伺服控制系统及异步电机闭环控制系统,详述了交流电机的SPWM控制理论,根据SPWM控制理论运用DSP实现了对三相异步电机的闭环控制。系统采用以位置和速度调节为控制外环,以SPWM控制的电流调节为内环控制。位置环实现精确位置控制,速度环实现快速跟踪,电流环实现快速动态响应。转子初始位置由旋转变压器识别,SPI串行数据输出直接读取电机初始位置。基于Pro/ENGINEER实现了雕刻机机械结构的设计仿真。伺服控制器的硬件结构上主要采用以TMS320F28335为核心的控制电路、交-直-交电压型主回路及以IPM为核心的功率驱动电路;软件设计以CCS为开发环境,给出了伺服控制软件的整体思想和各功能模块的程序流程,并在此软硬件基础上用实验验证了其可行性。