本研究着眼于施力器多轴控制器的开发,目的在于实现施力器控制器功能集成化、经济化及小型化。虽然国内在多功能康复设备机械结构的研究方面取得了丰硕的成果,但在运动控制器及其相关控制算法研究方面仍与国外存在较大的差距。运动控制器过高的研发成本以及控制技术研究的不足,导致国内主流的康复训练系统依旧从国外引进,成本较高且技术保密,这限制国内施力器控制系统成本的降低和核心技术的掌握。针对这一现状,需要对控制器的软硬件架构进行深入研究,在实现施力器多训练模式控制的同时降低控制器的研发、使用和升级成本,以便在未来实现控制器通用化和产品化。本论文面向施力器的运动控制需求,即实现设备训练功能多样化。首先,对控制器硬件架构进行研究,提出了以STM32F407IGT6微控制器为核心的控制电路板方案。同时充分考虑到实际应用的需求,采用模块化的设计思路,完成了多轴控制器硬件电路板设计、功能测试和软件设计,使得控制器具有4路电机接口,4路模拟量输入,2路模拟量输出,16路开关量输入,4路增量式编码器输入等接口,在STM32Cube MX软件中实现相关的配置,在开发工具IAR中对其底层进行程序编写。其次,简要分析了伺服电机的控制原理,结合施力器的自身结构特点和控制器的性能要求,对等速、等长、等张、被动四种训练模式控制算法进行了开发,设计了基于STM32的闭环控制系统。为了实现多施力器协同控制,对多轴协同控制策略进行探究,通过在MATLAB/Simulink中搭建伺服电机控制模型,对经典的并行、串行和交叉耦合的协同控制算法进行了仿真试验,发现这几种经典算法并不适用于耦合程度复杂的电机控制,对其深入研究后提出了基于模糊PID交叉耦合同步控制算法。在负载扰动作用下,通过MATLAB/Simulink对提出的算法进行了仿真实验。实验结果表明,基于模糊PID交叉耦合控制具有良好的同步性能,提高了系统的响应速度和抑制了超调量。最后,在实验室和现场对所开发系统的各个功能模块进行调试,并对所开发的滤波和等速、被动、等长训练模式的算法进行了测验。运用Sigma Win+Ver.7软件与伺服驱动器通讯,对运动过程波形实时跟踪采集,并结合串口屏进行数据分析。结果表明,所开发的基于STM32的多轴控制器硬件电路稳定,在实际应用效果良好,且施力器四种运动模式的控制和滤波算法基本满足要求。多轴施力器控制器的成功研制,为后续施力器控制系统的经济化、小型化和通用化奠定了坚实的基础。