随着电子控制技术的发展,机器人控制技术也不断的推陈出新。近几十年,手臂机器人在工业领域的应用越来越广泛,如何实现其关节控制,使其具有更好的控制精度和实时性,已成为近年来研究的热门领域。本文主要的研究目标是以无刷直流电动机为被控对象,研制出一种基于TMS320F2812数字信号处理器的手臂机器人关节控制器对手臂机器人关节进行精准、实时的控制。本文介绍了手臂机器人和与其相关的关节控制器的发展,重点分析了永磁无刷直流电动机的结构特点及其控制电路,建立了电动机本体及其双闭环控制系统的数学模型和传递函数。通过Matlab软件的Simulink仿真模块建立了模块化的仿真模型以实现对无刷直流电动机控制系统的仿真,并且对电流环的PI控制器采用模糊推理控制进行优化,从而降低了系统超调量,提高了系统响应时间,减小了电动机的转动惯量。硬件方面,采用TI公司出品的TMS320F2812数字信号处理器作为控制电路来构建系统模块。整个系统由三相整流逆变模块、位置信号检测模块、电流检测模块、光耦隔离电路模块以及电压转换模块等构成一个无刷直流电动机运动控制硬件平台,由控制电路输出6路PWM信号来触发主回路逆变桥的动作进而实现对无刷直流电动机的驱动。软件方面,以CCS软件设计系统为设计平台对DSP进行编程。全部软件以模块化进行构建,以实现动态、快速的位置控制。最后,对所设计的关节控制器进行了软件和硬件的调试。实验表明,该控制器不仅可以实现手臂机器人关节的运动控制,同样适用于其他直流电动机的运动伺服控制,具有一定的实用价值。