随着加工精度要求的提高和超精密加工技术的发展,超精密机床亦获得了迅速的发展,永磁同步电动机伺服控制在该机床中得到了广泛的应用,其控制方法的研究是超精密机床的核心技术之一.在该文中,在对超精密机床的永磁同步电机控制理论分析的基础上,建立交流伺服系统数学模型,详细分析了超精密机床永磁同步电机伺服驱动系统的结构,为超精密机床伺服系统控制器设计提供必要的基础.并对伺服系统的特性进行了研究,讨论了永磁同步电机控制系统数字化信号处理器的问题.然后,针对系统的非线性、耦合性、粘滞摩擦系数及负载扰动特点,对上述系统提出并应用PID控制方法,应用Ziegler-Nichols方法和模型匹配法进行了伺服系统PID控制参数设计,并对系统进行仿真研究.结果表明,系统的控制性能得到改进.将滑模变结构控制理论和方法应用于超精密机床永磁同步电动机伺服系统,引入扰动前馈观测器控制模型,进行了控制器的设计,仿真研究表明,采用该方法的控制系统具有很好的动态响应,高的控制精度和较强的鲁棒性.该文最后介绍了永磁同步电机伺服驱动系统软硬件的设计,用软硬件控制系统对设计的控制算法进行实验,以验证控制方案的有效性.