随着电力电子器件及控制技术的发展,采用全控型开关功率元件进行直流脉宽调速和伺服控制已成为主流。《运动控制系统》是高等院校电类自动化专业的一门核心专业课程,具有实践性强、内容更新快、教学难度大等特点。研制开放程度高、能开展综合性与设计性实验项目、且与目前教学内容相配套的实验教学平台是十分必要的。论文以满足电类自动化专业《运动控制系统》课程实验为需求,在深入了解直流脉宽调速和伺服系统的原理基础上,对其全数字控制技术进行了系统的研究。论文首先概述了直流脉宽调速的原理及其实现方法,分析了单极性驱动和双极性驱动的原理及其性能,选择了应用更广、性能更好的双极性作为直流脉宽调速和伺服系统的控制方法。另外,作者还介绍了系统电流调节器、速度调节器和位置调节器的工程设计方法。论文采用主从式计算机结构、以DSP-TMS320LF2407A为核心控制器,开发设计了一套直流脉宽调速和伺服系统实验平台,给出了系统的硬软件设计方案。详细介绍了系统控制电路、功率电路和励磁电源的硬件设计过程,包含基于IPM的功率变换器、开关电源、DSP最小系统、电流检测电路、D/A转换电路、通信接口电路等电路的组成与设计。开发设计并调试通过了双闭环直流脉宽调速系统和三闭环直流脉宽伺服系统的控制程序。为了便于对控制系统任务管理,改变参数和观测波形,论文还参与开发了与之配套的上位机软件。基于该实验平台,进行了大量实验,结果表明系统软硬件设计合理可行,达到了预期目标。