本文以同步电机调速数字控制系统为研究对象,在理论分析、计算机仿真和样机实验三个方面进行了研究。　　 根据同步电机转子位置检测的基本原理,本文采用绝对式光电编码器进行转子位置信息检测,设计了一种基于FPGA的绝对式编码器接口电路及转子位置检测系统,该系统已得到实际应用,并解决了凸极同步电机的初始定位问题。　　 在同步电机气隙磁链定向控制系统中,根据反馈模型逆变换原理,本文对一种可辨识激磁电流的电流型磁链观测器进行了研究,该电流模型可解决凸极同步电机调速系统中计算激磁电流较为困难的问题。　　 在交直交变频矢量控制系统中,变频器实际输出的电压为PWM波,若将实际信号滤波后采用电压型磁链观测器进行观测,则由于滤波的影响,观测器将产生较大误差。针对上述问题,本文中提出了一种将补偿后的控制系统正向通道给定值结合电压模型进行观测的方法,该方法可解决在交直交变频矢量控制系统中由于输出电压为非正弦波,而导致的电压模型观测不准确的问题。　　 本文在详细分析了反馈模型逆变换原理之后,提出了一种减小同步电机突加负载时动态速降的方法。在同步电机气隙磁链定向控制系统中,通过构造负载角的闭环控制环节,补偿控制系统中速度环输出的定子电流给定值,使系统中电流环的给定值能够较快地超过其反馈值,从而减小同步电机在突加负载时转速下降的幅度。　　 本文完成了气隙磁链定向控制同步电机调速系统的计算机仿真和实验系统的设计和搭建。仿真和实验结果验证了本文理论分析的正确性以及所提方法的可行性。