现代制造对电机的调速性能要求越来越高,而交流调速,尤其是永磁同步电机调速正广泛应用于高精度调速场合。本文基于转子磁场定向控制(Field Orientation Control,FOC),研究表贴式永磁同步电机高性能调速系统。在空间坐标系中,运用空间矢量理论,详细分析永磁同步电机FOC原理。通过坐标变换将三相定子电流解耦为转子磁场定向坐标系中的转矩电流和励磁电流,分别控制这两个分量实现电流矢量的控制,进而实现稳态和动态下电磁转矩的有效控制,而高性能调速正是需要对电磁转矩的稳定控制。FOC的PWM调制方法采用空间矢量脉宽调制,它是以生成圆形磁链为目标的调制方法。同时分析了空间矢量脉宽调制下逆变器的工作模态。并针对逆变器死区对形成圆形磁链的影响进行分析,介绍了死区补偿方法。基于FOC设计表贴式永磁同步电机调速系统,从开环调速系统到电流闭环调速系统,最后到速度电流双闭环调速系统逐步分析,并给出了详细的电流环设计方案,通过Simulink分别进行仿真,仿真结果验证了不同调速系统的控制特点以及设计的速度电流FOC系统具有良好的性能。在此基础上,对系统硬件与软件进行设计,研制了一台表贴式永磁同步电机控制器原理样机,并搭建调速系统实验平台进行实验研究,实验结果验证了所设计的样机在稳态和动态下均具有良好的性能。