近年来，计算机处理器性能和运算速度不断地提高，成本却不断地下降，视觉系统应用到伺服控制系统的设备越来越多，应用范围也越来越大。视觉是人类最重要的器官之一，它能帮助人类获取最想要的信息，在图像处理技术不断发展的今天，人们常利用该技术来获取信息，并作为反馈，从而构成闭环的机器视觉系统，伺服控制系统驱动电机迅速完成控制任务，图像处理的快速性和准确性成为评价系统优劣的主要指标。本文主要从两个方面进行研究，在图像处理阶段，图像采集卡通过摄像头对图像进行采集，并且把它保存到电脑硬盘中，利用阈值分割法获得我们所需要的目标区域；然后，利用二值图像分割法把图像转化为0/1二进制的矩阵，有助于后期数字化处理；最后，利用模版匹配的方法进行图像匹配，可迅速找到目标的实际位置，把相应的信息传送给伺服控制系统，伺服控制系统对目标进行抓取。TwinCAT是一款嵌入到PC机中的PLC编程软件。它既具有传统PLC的编程语言通俗易懂的优点，又有现代PC机处理速度快、兼容性好、稳定性高的优点。TwinCAT不但可以与VC++在不需要任何接口的情况下进行数据传输，传输速度快，可靠性高，而且它支持很多通讯协议，例如，profibus、canopen、modbus和ethercat等等。伺服系统控制电机，不但要有稳定性，还要有快速性。本课题为此构建了内外双环的闭环模型：速度环和电流环。内外双环均采用算法简单、稳定性好的PI调节器。传统的PI调节器虽然也算法简单、稳定性好，但是必须依赖于准确的数学模型，并且系统变化时不能准确地进行自我调节。针对这一缺点本文提出了模糊-PI控制系统的方案，并在MATLAB/simulink环境下进行仿真，在相同的干扰下，通过仿真比较传统的PI与模糊-PI波形变化情况，结果显示模糊-PI鲁棒性能更强，能更好的适应复杂环境，使系统具有更好的稳定性。