高性能伺服控制系统日益广泛地应用于现代工业、家用电器和国防等各个领域。采用先进控制策略和全数字控制技术的永磁同步电机伺服系统,己成为高性能伺服系统发展的主流方向。应用在交流伺服系统上的背景技术不断进步,同时市场对伺服系统性能、成本及自适应能力的要求也不断提高。本文从详细分析了永磁同步电机的数学模型和矢量控制的基本原理,选取了基于i_d=0的转子磁场定向矢量控制方式,采用电压空间矢量(SVPWM)调制技术,建立了位置、转速、电流三闭环控制的永磁同步电机伺服系统。针对伺服系统在运行过程中参数变化及负载扰动等问题,深入分析了连续与离散系统滑模变结构控制器设计的基本原则和方法,将滑模变结构控制与矢量控制相结合,改进了基于趋近率的单段滑模面变结构控制,设计了适用于矢量控制位置伺服系统的分段式滑模变结构控制器。在Matlab/Simulink 7.1仿真环境和以FreescaleMC56F8346DSP为核心的实验系统平台进行了详尽的仿真和实验研究。结果表明本系统满足高性能伺服控制系统的基本要求,滑模变结构控制能够有效应用于矢量控制伺服系统并提高其鲁棒性。