伺服系统又称为位置随动系统，主要实现执行机构对给定位置指令地准确跟踪，对于定位精度和动态性能有着很高的要求。目前，在高精度的伺服控制系统中，永磁同步电机以其优越的性能成为伺服系统中执行机构应用的主流。本文主要在永磁同步电机伺服系统二环结构的基础上，二环即位置环和电流环，对其位置环控制器的研究，目的是为了使系统具有良好的动态品质，鲁棒性及抗干扰能力。首先，根据永磁同步电机伺服系统内部运行机理，建立了永磁同步电机其位置环被控对象的高阶模型，区别于传统的二阶模型，建立的高阶模型能更真实地反映实际系统的物理特征，根据二阶模型和高阶模型分别设计出了位置环PID控制器，通过对比采用相应PID控制器的伺服系统的仿真结果，验证了所建立的高阶模型的有效性。然后，在此高阶模型的基础上，运用H_∞控制理论，基于位置误差，提出了H_∞混合灵敏度位置控制策略，与传统的PID控制方法对比，设计出的位置环高阶混合灵敏度控制器能使系统更快地跟踪给定位置信号，并且具有更好地抗参数摄动及干扰的能力。再者，通过选取合适的状态反馈控制变量如速度、位置及位置误差积分等，运用H_∞控制理论，设计了基于状态反馈的H_∞鲁棒位置控制器，此时鲁棒控制器为各状态反馈控制变量的线性叠加，与高阶混合灵敏度相比更加容易实现，并且鲁棒性和抗干扰能力更强。最后，在永磁同步电机伺服系统存在延迟的情况下，提出了预估观测器来补偿系统延迟对H_∞状态反馈鲁棒控制系统的影响，减小了延迟造成的系统相位滞后，提高了系统的鲁棒性。