在半桥级联型多电平逆变器的基础上对交流伺服电机驱动方法展开的深入研究,无论是对我国伺服驱动控制技术的发展、装备制造业的发展还是工业生产中所需的技术来说都具有重要的理论价值和重大的现实意义,其不仅为交流伺服系统的发展奠定了坚实的理论基础,而且拥有广阔的应用前景。而在一众交流伺服电机中,因永磁同步伺服电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)转子材料所具有的其他电机无法比拟的卓越特性,已成为交流伺服电机的第一选择。本文以TMS320F2812芯片为控制核心,分别采用了id=0的矢量控制算法、基于半桥级联型三电平逆变电路的控制算法以及基于反正切函数的传统滑模观测器控制算法,设计了PMSM的伺服控制系统,搭建硬件实验系统,结合所提控制理论,验证理论的正确性。本文的主要研究内容如下:首先,分析交流伺服控制系统的组成并建立其在不同坐标系下的数学模型,和其数学模型在不同坐标系下相互转换时的变换关系。阐述并比较几种较为普遍使用的矢量控制方法,确定选用id=0的矢量控制方法,并简述矢量控制策略的基本方法和控制原理。其次,研究基于半桥级联型多电平逆变器的永磁同步电机的SVPWM控制策略,主电路采用课题研究中发明的半桥级联型三电平逆变电路。从电路的拓扑结构、开关组合方式到控制策略逐步展开研究,分析SVPWM技术并进行全方位研究,包括其调制原理、矢量的分布、扇区划分和选择等,并在Matlab/Simulink环境下建模,分别在突加负载和突减负载两种情况下进行实验验证。最后,以半桥级联型多电平逆变电路为基础,采用滑模控制方法对永磁同步电机的控制策略进行研究。介绍了滑模控制策略的基本定义及方法,分析并研究以滑模观测器算法为驱动方法的永磁同步电机的控制策略,具体以滑模观测器中的反正切函数控制方法基础,基于反正切函数方法对永磁同步电机的转子位置进行设计,并在Matlab/Simulink环境下根据反正切函数原理框图建模进行仿真试验,验证所提理论。以文中所提出的永磁同步电机的驱动方法为理论基础,在此基础上搭建硬件实验系统,配合TMS320F2812芯片为控制核心设计的软件程序,对文中所提的永磁同步电机驱动方法进行实验研究,实验结果验证了所提理论的可行性。