当前，伺服控制系统在工农业生产、国防建设等领域得到了广泛应用，其低速运行性能的研究对提高精密数控系统、雷达跟踪系统、工业机器人等控制精度具有十分重要的意义。但伺服系统在低速运行时，由于受到非线性摩擦力矩、波动力矩、干扰噪声、光电编码器精度等因素的影响，伺服电机往往会出现无规则的抖动现象，从而影响整个系统的低速性能指标。针对这一问题，本文指出了影响交流伺服系统低速性能的主要因素，深入分析了非线性摩擦力矩和光电编码器精度对于伺服系统低速性能的影响，建立了交流伺服系统和非线性摩擦力矩的数学模型。针对非线性摩擦力矩的影响，提出了一种带摩擦干扰观测器的滑模控制算法。仿真结果表明，该方法对摩擦力矩进行了有效的补偿，提高了伺服系统低速时的跟踪精度和鲁棒性。针对光电编码器精度的影响，提出了一种基于位置信息的速度估计器，该速度估计器的设计基于非线性微分跟踪器的原理。仿真结果表明其具有良好的动态品质和准确的速度估计性能。最后将上述算法应用到实际控制系统当中进行测试，实验结果表明，对系统性能具有一定的改善作用。