伺服驱动系统作为工业机器人的核心单元,其性能的高低直接影响着机器人的运动精度。一般机器人关节驱动设备采用空心结构永磁同步电机,可以通过优化其结构以实现启动转矩和力控特性的提升,但是由于关节体积限制及电机磁路饱和等因素的存在,使其特性提升非常有限,因此本文提出将双定子永磁同步电机（Dual-Stator Permanent Magnet Synchronous Motor,DS-PMSM）应用于机器人关节,通过充分利用其内部空间来提高其动态响应特性,文章完成如下工作:首先,掌握新型DS-PMSM基本结构。即转子内外两侧均采用表贴式结构的双定子电机,结合机器人关节特性分析其内外定子的磁路结构及基本运行机理。其次,建立在自然坐标系下该电机的数学模型。并以完整的电机数学模型为基础,研究DS-PMSM定子电流定向的矢量控制算法,通过坐标变换给出DS-PMSM在旋转坐标系下的数学模型。然后,以矢量控制为基础,提出了基于双执行器伺服控制的控制方法。通过研究其几种经典控制思想,经过仿真分析其各自特点后提出适用于DS-PMSM的控制结构,即外定子速度电流环为主,内定子电流环为辅的控制结构,通过Matlab的Simulink工具箱搭建该仿真模型,仿真结果初步验证了通过两个定子的协同控制,可以达到改善电机的整体动态响应特性的目的。最后,通过分析整个系统供电需求以及驱动电路方案的选择,在现有的双轴驱动器的基础上进行改进,研究开发以STMS320F407VET6为核心的硬件驱动控制电路,在KEILMDKV5.0环境下对伺服系统实现了软件设计。通过搭建实验平台,对所设计的控制系统进行测试,实验结果与仿真结果一致。实验表明提出的基于双执行器伺服驱动控制的双定子伺服系统,相比较于传统单定子永磁同步电机具有更高的暂态性能和鲁棒性能。