自2016年国务院印发了2016-2020年的全民健身计划后,我国国民的健身意识不断提高,对健身条件和环境的需求也与日俱增。在信息化高速发展的今天,健身器材领域在智能化的发展上有些落后,并不能很好的满足人们对健身条件的需求。与此同时,我国在2009年启动了“高档数控系统”专项的研究,对永磁同步电机和伺服控制系统的发展国家提供了许多支持。因此,本课题以健身器材行业为背景,以永磁同步电机和伺服控制系统为基础,开发了一套阻力源电机伺服控制系统,并将其应用在力量型的健身器材上。本文共分为了六个章节,对整套系统从原理到实现上进行了完整描述。首先,文章介绍了健身器材和伺服控制发展的情况,并对伺服控制的动力趋势做了介绍,深入了解了健身器材行业目前发展的情况和需求,提出了将永磁同步电机作为阻力源代替传统健身器材上的配重块使用的设计构想。其次,介绍了伺服控制系统的关键技术和整体方案设计,包括永磁同步电动机数学模型的建立、空间矢量脉宽调制技术的原理和磁场定向矢量控制技术,以及整个系统架构和实现方案的规划设计,同时对系统总体方案的软件和硬件需求进行了简要的分析。接下来使用Matlab根据系统的原理进行了仿真和建模,并给出了仿真程序和结果并对结果进行了分析。再次,文章对系统的软件和硬件部分的实现分别进行了介绍,硬件部分包括控制器和电机驱动电路、控制电路、逆变电路、通讯电路、泵升电压抑制电路、传感器电路等,并给出了系统原理图和功能的介绍;软件部分包括硬件控制器的程序设计和触摸屏的程序设计,并对控制算法的实现进行了介绍。最后,文章给出了系统的实验结果和实物的照片,在实际的测试中实现了整套系统所设计的功能。