近年来,随着工业自动化的不断发展,对作为工业装备重要驱动源的伺服系统性能提出了更高的要求,比如控制精度的提高,硬件结构的改善。基于此,本论文提出设计一种伺服系统,采用NC指令系统内置于伺服模块的方式。针对NC指令系统内置于控制模块的方式,本论文设计了基本硬件电路。由于NC指令模块内置,节省了NC指令生成装置。本课题硬件结构主要包括开关电源,主控电路、功率电路三部分。开关电源给功率电路以及主控电路供电。主控电路发出6路PWM信号,经过功率电路隔离和放大,驱动交流永磁电机运转。软件方面,核心控制程序中内置了逻辑功能模块、NC指令模块、伺服控制模块,采用了全同期控制,控制周期为60μs。逻辑功能模块给出目标速度和目标位置,输入NC指令模块。伺服控制模块接收NC指令模块生成的NC指令后,通过电流环、速度环、位置环实时闭环反馈的指令信息,计算处理后,输出驱动电机需要的PWM信号。本论文采用矢量控制算法完成对交流永磁同步电机的控制。本论文详细分析了基于线性加减速算法的NC指令生成及解释,包括实时调速、电机定位、速度滤波、平滑等。实时调速主要是根据外部指令选择一定的加速曲线完成动作。电机定位通过计算定位行程反求减速点,实现精确定位。针对线性加减速控制策略会引起速度突变,造成冲击的问题,本课题还研究了S型加减速控制策略。着重分析了S型加减速快速准确定位的方法,为NC指令系统应用复杂算法打下了基础。本课题成功研制出具有良好性能的伺服控制系统。实验证明,与采用通用NC指令模块的伺服系统相比,系统性能包括控制精度以及加减速性能有了很大的提高,达到了性能要求;整个系统的硬件结构也趋于简单,降低了成本,更利于技术的市场化。