随着现代控制技术和先进的电子元器件的发展，永磁交流伺服系统作为工业机器人、数控机床等先进自动化设备驱动装置的关键部件，其技术已经达到了很高的水平，其性能直接决定着设备的运行能力，其应用遍及现代工业生产的诸多领域。我国目前使用的交流伺服系统绝大多数依赖进口，制约了我国在机器人、数控技术和自动化装备方面的发展。数字化永磁同步电动机交流伺服系统是目前伺服系统发展的主流。本文在国家863项目资助下，以推动交流伺服系统产业化为目标，研制开发了一套高性能、全数字的永磁交流伺服系统。 在推导了永磁同步电动机(PMSM)系统在不同坐标系下的数学模型，并分析了永磁同步电动机的矢量控制技术的基础上，针对永磁同步电动机的数学模型参数难于精确获得，常规控制器难于获得较好的鲁棒性和控制效果的问题，提出了可用于永磁交流伺服系统电流环的抗输出饱和内模控制器和用于速度环上的一种简单鲁棒控制器。提高了永磁同步电动机交流伺服系统的鲁棒性。 针对交流伺服系统中存在的抑制负载转矩扰动和低速下的实时速度检测这两个问题展开研究，提出了采用基于自适应扰动观测器的统一方法加以解决。基于波波夫超稳定性理论推导了一种简单的自适应律既保证了该观测器的稳定性，同时也给设计和实现带来了方便。该算法简单实用，无需增加额外电路。利用观测器的观测结果对PID控制器进行等效补偿，提高了永磁交流伺服系统抑制转矩扰动的效果。在使用增量式码盘的PMSM交流伺服系统中使用该速度观测器的观测速度进行速度闭环，提高了低速下的永磁交流伺服系统性能。 永磁交流伺服系统的参数自整定功能是高档交流伺服驱动器必备的实用功能，参数自整定的性能日益提高，已经可以取代手动整定的过程。国内的伺服驱动器尚无此功能。本文提出的不基于模型的PI控制器参数自整定方法，对Kp和KI参数采用不同的策略加以整定，以提高整定的效率。而另一种采用基于起动过程的转动惯量辨识，结合查表方法整定PI参数。算法简单，具有较强的实用性。 在上述工作的基础上，研制开发了一套基于DSP+FPGA的高性能永磁交流伺服系统，并设计开发了基于FPGA的智能码盘接口、控制及I/O接口和网络通讯功能。为交流伺服系统的深入研究搭建了实验平台。该项目己通过863专家组验收，获得了较高的评价。