异步电机高速主轴驱动系统是高性能数控机床的重要部件，其性能不但要求具有优良的动静态性能，而且需满足高速、高精度以及高稳定性等特性。本文主要研究异步主轴电机的弱磁控制，及对转子时间常数（Tr）的分析和测量技术。系统以IFOC为基础，选择MT坐标系下的电流模型实现转子磁场定向；电流环采用电流解耦控制器，提高了力矩电流和励磁电流的响应速度和稳定性；电压输出采用空间矢量脉宽调制技术（SVPWM），通过死区补偿，减小了电流的六次谐波，降低了电机噪音；弱磁控制采用基于电压反馈的闭环弱磁控制策略，通过引入MT电压、改进控制结构，弱化了弱磁调节器对参数的敏感性，并使算法得到简化。同时通过过调制技术提升电机的力矩输出能力，并能自动实现重载过调制轻载不过调制，优化了电机运行效率。本文还研究了转子时间常数误差对磁链定向角、模型参考自适应和力矩曲线的影响，得出在闭环弱磁情况下，Tr误差对弱磁区的最大力矩输出影响较小等结论。并且研究了三种新型的Tr测量法：力矩电流对称法、电流阶跃测量法和磁化电流测量法，分别通过对力矩电流、定子电压和磁化电流的检测，直接测量出Tr，具有测量精度高、实用性好等特点。最后，通过Matlab仿真和物理实验，验证了相关理论分析和系统的性能，并对进一步工作提出展望。