当今,交流伺服系统已经取代直流伺服系统得到了越来越广泛的应用。随着集成电路制造技术、芯片封装技术以及微机电应用技术等领域的发展,高速定位控制技术成为研究高性能交流伺服系统的必然趋势。针对交流伺服系统的高速定位控制,目前在指令跟踪、系统响应、抗干扰性等方面还存在许多不足。因此,本文围绕怎样解决这些不足而展开研究,在理论指导和工程应用方面具有重要的意义。首先,为研究交流伺服系统的控制性能,本文根据交流伺服控制原理和电机控制模型设计了由电流环、速度环和位置环控制构成的三闭环全数字交流伺服控制系统,并通过对三环控制的仿真,详细分析了各个控制参数对系统性能的具体作用和影响。然后,为提高高速定位控制性能,本文针对传统矢量控制中三相脉宽调制存在的不足,提出采用电压最优化算法进行空间矢量脉宽调制,通过仿真分析验证了该方法能够使电机母线电压得以充分利用,从而提高电流环的控制性能。同时,为提高机械环的控制性能,分别设计了前馈控制和二自由度控制结构,并通过与传统PID控制的仿真对比,验证了这种控制策略可以有效提高指令跟踪特性和抗干扰性能。最后,为进行实际试验来验证交流伺服系统的高速定位控制性能,本文先根据系统控制流程设计了控制程序总体结构,并通过编程实现了控制计算算法;之后搭建了由伺服控制器、永磁同步电机、磁电编码器以及直线位移平台组成的定位控制试验系统。在此基础上,进行了对直线位移平台的高速定位控制试验。试验结果表明,本文所研究的交流伺服控制系统能够实现对实际位移平台的高速定位控制,并且可以有效提高控制性能。