高空作业汽车作为一种燃油车,在国家的基础建设中有着重要作用,但是其功耗大、噪音大、尾气排放严重,因此其向电动车发展成了必然趋势。但是受到电池技术的影响,目前高空作业电动车多为小功率产品,使得其发展受到严重制约。因此,设计一款效率高、功率大、功耗较低的高空作业电动车尤为重要。本文把高空作业电动车作为被研究对象,将永磁同步电机作为被控对象,设计一款高效、抗干扰的低压大功率交流伺服控制系统。首先,通过控制系统的设计参数,确定了满足性能指标的永磁同步电机的参数,并通过JMAG分析验证了电机设计参数的合理性。以矢量控制原理建立了电机的数学控制模型,搭建了位置环、速度环、电流环的闭环控制系统,然后通过MATLAB建立控制系统的仿真模型,对永磁同步电机的响应特性进行仿真分析,验证了控制系统的可行性。其次,依据建立的控制系统的数学模型,设计控制系统的控制器。首先设计硬件电路,其主要包括主控模块、电源模块、反馈模块、驱动逆变模块等。然后设计了控制器的软件计算模块,实现了控制器对永磁同步电机的控制。最后,通过ANSYS对驱动电路的散热进行分析和优化,解决了大功率控制器发热严重的问题。再次,对控制系统的转矩性能进行优化分析。引入了误差均值化处理方法,消除了电流采样误差造成的输出电流的相位与幅值偏差;引入了角度值补偿算法,解决了温度变化造成的磁电编码器角度反馈误差;引入了电流环IP控制结构,并且通过MATLAB对电流环的IP和PI控制结构进行仿真分析,验证了IP控制具有较好的抗扰动和速度跟踪能力,提高了控制系统的动态性能;引入了谐波注入脉宽调制方法,解决了母线电压利用率低的问题。最后,搭建该控制系统的实验平台,验证了控制系统具有良好的稳态性以及响应能力。