随着现代工业生产的自动化水平提高和生产规模的不断扩大,各个行业对伺服控制系统的性能要求提出了更高的标准和更大的需求量。为了符合这种需求,伺服系统正朝着数字化、智能化和网络化方向飞速发展。同时,数字信号处理技术的发展为实现全数字控制奠定了基础。数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)在伺服控制系统中的应用,不仅提高了对电机控制的综合性能,而且使得各种智能控制策略易于实现。本文以数字化技术为基础,针对直线伺服系统的快速性、同步性和开放性进行了研究。在深入分析永磁同步直线电机直接推力控制原理的基础上,结合最优控制理论,实现直线伺服系统在进给过程中的时间最优控制。采用时间最优控制的直线伺服系统在相同的行程内具有更短的执行时间,能够很好地提高直线伺服系统的效率。在高效的数控机床中,往往需要电机间的同步控制。本文在传统的电机同步控制策略基础上,提出一种基于模糊控制器的改进耦合电机同步控制策略。采用Matlab/ Simulink软件进行了仿真分析,结果表明该方法具有良好的同步控制精度,能够使系统以较高同步性能稳定运行。同时又提出一种通过建立新的开关电压矢量规则来实现电机同步控制的策略。为了加强伺服系统硬件的开放性,以TI公司DSP TMS320LF2407为核心构建了永磁同步直线电机的数字化控制系统,设计了直线位移检测电路和CAN驱动等电路。通过CAN总线技术搭建控制网络,设计CAN通信协议,用VB6.0软件编写上位机控制程序,实现了上下位机的通信,构成了一个完整的数字化控制系统。