高质量的高速机床是实现高速加工的首要条件，而高速机床的核心部件是电主轴单元，其驱动控制性能在很大程度上决定了整台机床的性能，进而影响加工质量。传统的V/F控制属于静态控制方法，其动态特性不够理想；矢量控制运用坐标变换将多变量、强耦合的异步电机模型转换成类似于直流电机的简单模型，但是从控制方法的角度来讲，矢量控制仅实现了近似的稳态解耦控制，而且过于依赖系统参数。运用逆系统和神经网络相结合的方法，实现电主轴这类复杂非线性系统的线性化及其解耦，从而将其复杂的非线性系统控制问题转化成线性系统的控制问题。首先，介绍本课题研究的背景及意义，归纳高速电主轴精密驱动控制的研究现状和发展趋势，并介绍主轴单元的结构及其工作原理，推导出其动态数学模型，表明电主轴是一个多变量、高阶次、强耦合的复杂非线性系统。其次，论述逆系统线性化解耦和神经网络的原理，论证将神经网络逆控制运用于电主轴驱动控制系统的优越性，根据高速电主轴的状态方程阐述主轴系统的可逆性。再次，深入研究高速电主轴驱动控制中神经网络逆控制的实现，采用3层向前BP神经网络，运用电主轴的采样数据集训练该神经网络，再将其与高速电主轴系统串联构成伪线性系统，运用Matlab/Simulink构建高速电主轴神经网络逆控制的仿真模型。最后，依据170MD15Y20型高速电主轴设置仿真模型参数，进行仿真，将神经网络逆控制的转速响应、转矩响应、磁链响应、电流响应与矢量控制进行比较，验证神经网络逆控制策略的可行性和优越性。