随着永磁材料的发展,永磁同步电机的制造工艺水平得到了显著提升,因体积小、功率密度高、可靠性好等优点在工业应用中逐渐取代感应电机。与此同时,在电力电子技术发展的推动下,永磁同步交流伺服控制系统的数字化发展迅速。但是随着伺服系统功率的提高,逆变器开关损耗问题逐渐加重,开关频率受到了限制,这对电机的控制性能是不利的。另一方面随着永磁同步电机制造技术水平的提高,高速以及超高速电机广泛应用在伺服工业领域,这也会使逆变器开关频率与电机运行频率之比减小,此时逆变器输出精度降低,控制性能变差。所以要对低载波比工况下的电流环耦合效应、数字控制延迟和电机参数变化对控制精度的影响进行深入分析,从整体上提高永磁同步电机控制系统性能。本文首先在连续域内构建三种坐标系下的永磁同步电机的数学模型,并在连续域中推导出电机复矢量模型;以连续域电机模型为基础最终得到电机离散化模型,为后续分别在连续域和离散域中设计电流调节做出铺垫。本文针对内嵌式永磁同步电机控制中电压耦合问题提出了连续域基于积分前馈解耦的电流调节器的设计方法,引入了两个可调解耦参数以及积分前馈项,减少了电流采样误差对解耦的影响,从而提高了解耦精度。针对数字控制中电流调节器离散误差以及一拍滞后延时,提出了考虑一拍滞后的数字电流调节器设计方法,避免了离散化误差,同时减小了调节器输出电压因数字延时造成的误差,提高了电流环的动态特性。针对控制系统应对电机运行时参数变化的敏感性问题,提出了基于预测电流的有源阻尼控制方法,等效增大了电机定子电阻并减少了电流采样误差对调节器的影响,提高了电机控制系统的鲁棒性。最后,通过MATLAB/Simulink仿真和基于AVL实验平台进行实验,实现永磁同步电机高速低载波比运行。通过分别对在连续域中直接设计的电流调节器和直接在离散域中设计的电流调节器进行对比实验,验证了基于积分前馈解耦的电流调节器和考虑一拍滞后的数字电流调节器控制策略的可行性和优势。