随着科学技术的发展和社会的进步,机器人的应用领域越来越广,现在已经逐渐的被推广到工业领域、生产制造业、人类的日常生活、学校的教育教学、医院的医疗诊断等几乎涵盖我们日常生产生活的所有领域。机械臂是机器人最主要的执行机构,具有时变性、强耦合性、非线性等特点。传统的机械臂控制系统多采用基于PID控制策略的直流无刷电机运动控制系统,这样就造成了机械臂在工作过程中的跟踪性能差,末端抖动严重,不具有抗负载扰动的能力。本文在传统机械臂控制系统的基础上,提出了基于ADRC控制策略的PMSM运动控制系统作为机械臂的控制系统,其具有较高的跟踪精度,较强的抗内外扰动能力,并且采用PMSM能够有效的避免传统机械臂中因使用直流电机所带来的转矩脉动大的问题。本文在阅读了大量国内外文献的基础上,通过对机械臂研究现状的综述,对机械臂的发展前景做了详细的分析。通过在Matlab的Robotics Toolbox工具箱中建模求解正向逆向运动学方程,验证本文的机械臂在结构上的正确性,同时也得到机械臂工作时的关节驱动量。同时,在Matlab中运用数理统计的思想对机械臂的轨迹进行规划,对比不同的轨迹规划方法最终找到适合本文设计的机械臂的轨迹规划方案。在完成机械臂结构性设计与仿真验证后,进一步探究机械臂的驱动原理,选用性能较好的PMSM作为机械臂关节处的驱动电机,通过对PMSM的数学模型进行分析找到使其具有非线性、强耦合的根本原因。重新设计基于ADRC控制策略的PMSM三闭环运动控制系统,从而实现对机械臂的精准控制。根据上述研究结果进行仿真实验,在Matlab中搭建基于ADRC控制策略的PMSM运动控制系统的整体模型,对本文的设计方案进行验证。同时在仿真的基础上以高速数字信号处理器为核心搭建实验平台,通过仿真与实验相结合的方式验证本文提出的控制系统的正确性和有效性。