电动舵机系统是一种复杂的机电一体化系统，同时也是一种高精度的位置伺服系统，对飞行器的姿态控制具有重要影响。随着科学技术的不断发展，先进空空导弹广泛采用速度快、精度高、功率重量比大、可靠性可维护性好的全数字化伺服舵机系统。为满足先进中远程空空导弹高性能伺服舵机系统的要求，本文设计了一种基于永磁同步电动机（PMSM）的伺服电动舵机，并对舵机的总体结构和控制策略分别进行了设计和研究。针对未来空空导弹倾斜转弯控制（BTT）技术的要求，设计的电动舵机综合了气动力控制和推力矢量控制，且推力矢量喷口可直接产生弹体滚转力矩。与无刷直流电动机相比，永磁同步电动机更适合作为高精度位置伺服系统的动力源。在讨论负载铰链力矩影响基础上分析了舵回路的构成，然后建立了PMSM的数学模型并研究其矢量控制方式，并基于极坐标系研究一种新的矢量控制方法。为进一步减小舵机重量、提高其可靠性，采用无传感器技术，并设计了基于平方根容积卡尔曼滤波器（SCKF）的转速/位置观测器。基于MATLAB/Simulink仿真平台建立了集SVPWM、PMSM以及SCKF观测器的电动舵机仿真模型，对所提出的设计方案进行了仿真验证与研究。