高速电主轴作为高速机床的核心部件，其驱动控制性能对高速机床的加工质量有重要影响。然而，高速电主轴是一个复杂的机电系统，对其进行高性能驱动控制是比较困难的。传统的V/F控制属于稳态控制方法，其动态性能较差，因此需要对高速电主轴的高性能驱动控制进行研究。本文以高速电主轴的高性能驱动控制为核心，主要开展了以下研究工作。首先，阐述了本课题研究的背景、来源及意义，简述了高速电主轴产品的技术现状，重点综述、归纳了高速电主轴驱动控制的研究现状和发展方向，并交代了本课题的研究目的和研究内容。介绍高速电主轴的基本结构，分析了其工作原理。推导了其数学模型矢量形式，得出高速电主轴具有高阶次、多变量、非线性、强耦合特性，并介绍了高速电主轴驱动控制系统的基本结构。然后，深入研究了高速电主轴在不同轴系上的数学模型，推导了按转子磁场定向的矢量控制方程，根据矢量控制方程构建了高速电主轴的矢量控制系统原理框图。根据该系统原理框图在Matlab/Simulink中搭建了高速电主轴的矢量控制系统仿真模型，按照实验室中的170MD15Y20型高速电主轴的参数设置仿真系统的参数，整定了仿真系统的控制参数，并分析了仿真结果。接着，阐述了高速电主轴直接转矩控制理论依据及相关方法，在此基础上构建了直接转矩控制系统原理框图。然后，根据该系统原理框图在Matlab/Simulink中搭建了高速电主轴的直接转矩控制系统仿真模型，同样按照170MD15Y20型高速电主轴的参数设置仿真系统的参数，进行了参数整定和直接转矩控制仿真，并对仿真结果进行了分析。最后，深入探讨了高速电主轴矢量控制和直接转矩控制的共性，指出这两种控制方法本质上具有相同的控制机理。在此基础上，对一种新提出的高性能控制方法，即联合矢量直接转矩控制控制，进行了深入推导、分析。按照联合矢量直接转矩控制的思想，构建了联合矢量直接转矩控制系统的原理框图，在Matlab/Simulink中搭建了联合矢量直接转矩控制系统的仿真模型，按照170MD15Y20型高速电主轴的参数设置仿真系统的参数，进行了参数整定和仿真运行，并对仿真结果进行了分析。