工业CT（Industrial Computed Tomography）被认为是最佳的无损检测手段之一。近年来，随着计算机科学的进步及探测器技术的发展，工业CT的性能不断提高，作为一种实用化的检测手段，已逐渐从满足一般工业应用的低能工业CT向满足大型复杂结构工件检测的高能工业CT发展。目前，国内外均已出现2MeV、4MeV、6MeV、9MeV等高能X射线工业CT，并在相应领域得到较好的发展。我国工业CT技术起步晚，但发展迅速，已取得了一定的成就，但由于国外技术的封锁和诸多因素的限制，工业CT技术产品的模块化、产业化和标准化程度相对较低。现有的工业CT机的控制系统大多采用PC+控制板卡的集成式控制结构或通用数控系统，这两种控制方案虽有较好的通用性，但是集成度太高，出现故障时不易检修，而且限制了运动轴的自由度，同时整个系统的布局布线复杂。为简化控制系统，需设计能满足工业CT的各项控制要求且具有较好的通用性、灵活性的独立轴控制器。论文首先介绍了该课题的背景和意义，分析现有的工业CT的运动控制系统的特点以及独立轴运动控制的要求，同时对国内外的运动控制器现状进行分析和性能比较，最后结合工业CT的运动特性及要求确定独立轴控制器的总体设计方案。采用ARM+FPGA的架构实现控制器的硬件设计，代替原有的PLC结构，降低系统的设计难度、提高灵活性和通用性。其次，对基于ARM+FPGA的硬件结构的控制器进行硬件和软件方面的设计。详细介绍了控制器的各硬件模块、并对硬件抗干扰进行分析，同时在软件方面采用μC/OS-II作为控制器的实时操作系统，使控制器可以独立的运行，并利用μC/OS-II的多任务管理机制将控制器的任务划分并分别实现。依据独立轴的通信协议在ARM中编程实现控制器与主控机的通讯，而脉冲+方向信号、驱动器控制信号及反馈信号的处理等在FPGA中实现。最后，采用机理法对被控对象——基于PMSM的位置伺服系统进行建模，并简述PMSM的控制原理；分析PID控制、插补算法和加减速控制等常见的运动控制算法的优缺点及应用场合，并介绍了基于遗传算法的PID参数整定方法，结合工业CT独立轴运动特点，选择S曲线加减速控制方式实现独立轴的加减速控制。