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随着工业生产对焊接效率和焊接质量要求的不断提高,以及降低改善工人工作环境,降低工人劳动强度的需求,焊接机器人在各种工业焊接场合得到了广泛的应用。全关节型焊接机器人具有机械结构紧凑、灵活性好、占地面积小、工作空间大、较高的末端操作线速度等优点,在焊接机器人中得到了广泛的应用。伺服控制系统是保证焊接机器人能够准确的执行相应动作的重要系统,它的性能直接决定了焊接机器人的性能。随着矢量控制理论的发展,以永磁同步电机为执行元件的交流伺服系统具有易于维护、质量功率比小等优势,已成为焊接机器人伺服控制系统的主流。本文首先通过对焊接机器人伺服控制系统的特点的研究,分析了焊接机器人应具备的各项功能,并从伺服功率确定、电源、通信接口、显示和机械结构等方面明确了焊接机器人伺服控制系统的各项性能指标,为焊接机器人伺服控制系统的详细设计奠定了基础。其次,论文在对永磁同步电机的物理模型进行深入分析后,给出了永磁同步电机的按转子磁链定向的数学模型,并确定了采用id=0的转子磁链定向控制策略,进一步确立了永磁同步伺服系统的总体结构；在对空间矢量脉冲宽度调制技术(SVPWM)的原理进行深入分析后,设计了基于DSP的SVPWM算法；在对影响永磁同步伺服系统的因素进行深刻分析之后,完成对永磁同步电机伺服控制系统的位置环、速度环和电流环的设计及仿真研究,为下一步的硬件和软件实施确立了基础。再次,论文通过对焊接机器人伺服控制系统的硬件总体方案的详细分析,从电源电路设计、TMS320F2812外围电路设计、IGBT驱动电路设计、电流采样电路设计、速度检测电路设计、位置检测电路设计、控制及通信接口电路设计和显示电路设计等方面详细的介绍了焊机机器人伺服控制系统的硬件电路设计方案。简单的介绍了TMS320F2812集成开发环境CCS3.3的特点和使用方法,给出了焊接机器人伺服控制系统的软件主流程,并对电流环、速度环的采样周期及标幺化、A/D采集、QEP采集、SVPWM和CAN通信程序等关键环节详细的介绍了软件的实现流程。最后对焊接机器人伺服控制系统的电流环跟踪、速度环跟踪以及位置环测试结果进行了分析,验证了焊接机器人伺服控制系统的动态、静态性能,为下一步的研究奠定了基础。