近年来,随着矢量控制、直接转矩控制等控制方法的出现,运动控制系统的动、静态性能有了显著改善。由于模糊控制、神经网络控制、滑模变结构控制、自适应控制和专家控制等这些新型控制理论需要进行复杂的实时计算,因此在系统实现时需要更高性能的微处理器。TMS320F2812是TI公司最近推出的用于运动控制的最先进的DSP芯片,在与现有的F24x/240系列DSP芯片代码兼容的同时,TMS320F2812的运算速度更快,数据和程序存储量更大,外设集成度更高,A/D转换更加精确和快速。本文对交流电机矢量控制和直接转矩控制系统特性进行了分析,研究了其动、静态特性。在此基础上,更进一步的深入分析和研究了交流步进传动理论。交流步进传动是在运动控制的发展中形成的一个新的研究分支。它是在微机的控制下由静止变频器供电,使同步电动机定子磁动势离散运动,在电动机轴上得到位置和速度输出的一种新型传动方式。交流步进传动控制是把位置控制、速度控制及伺服控制等不同的传动方式有机地结合起来,从而实现高性能的交流传动控制系统。本文研究和设计了一种新型的运动控制器,该控制器采用功能强大的32位定点DSP芯片TMS320F2812为控制核心,能够实现永磁同步电机的交流步进控制。详细说明了基于该芯片设计的运动控制系统的硬件结构,介绍了功率电路板和控制电路板的组成部分,以智能功率模块(IPM)为功率电路逆变器,以TMS320F2812为控制电路板主控芯片。采用C语言编程,充分利用TMS320F2812的高速运算能力和丰富的片内外资源,阐述了交流步进控制理论在系统中的软件实现。实验结果表明该系统运行稳定,能够实现复杂的控制算法,具有良好的控制性能,达到了预期的效果。