由于交流伺服系统具有控制精度高、调速范围大、响应速度快、运行稳定性好、转矩脉动小、能耗低、电流利用率高、性价比高等优点，加之其控制理论方面的极大丰富使其已然成为工业控制及自动化产业中的支撑性、关键性技术。但是当前高速高精度的交流伺服系统仍然存在输入信号跟踪响应慢，外接干扰信号抑制性能差等缺点。因此本文将主要以高速高精度的交流伺服控制系统为核心来展开研究。为了建立无铁芯交流伺服控制系统的控制模型首先完成了对无铁芯高速电机的矢量坐标变换并建立了转速控制方程，在此基础上设计出由位置环、速度环及电流环构成的三闭环交流伺服控制系统，并通过MATLAB Simulink工具对各控制环进行了仿真，分析了各控制环参数对控制性能的影响，为控制参数的选取提供了理论依据。建立了伺服控制系统电流环及位置环的离散控制模型，并在此基础上分析了在伺服控制过程中反馈信号存在延迟时对控制性能带来的影响。为提高控制系统对输入指令的快速响应能力引入了前馈控制，通过仿真对比验证了其在提高系统快速响应方面的作用。引入了二自由度控制并通过仿真对比进一步验证了二自由度控制对系统外在干扰信号抑制能力的提高。为了使交流伺服控制器具有谐波含量少、高频噪声小的正弦电流波形输出，本文引入了电压空间矢量算法，并建立了基于SVPWM算法的扇形区判断算法及PWM波生成函数。进一步提高了控制性能。通过搭建各控制环路及SVPWM控制算法的程序框图并以此实现了上述控制策略及控制算法的软件化。完成了对伺服控制系统主控电路、电源模块、手持通讯设备及放大驱动电路实验平台的搭建。在此基础上对交流伺服控制系统的速度指令跟踪、位置指令跟踪及不同转速下电流波形状况等进行了系统性的实验测试。通过最终试验验证了该系统可以有效的提高控制系统的控制性能。