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伺服系统作为数控装备的核心,其控制性能直接影响国家高端工业制造的发展水平。而交流伺服系统的核心技术之一就是速度控制器。目前伺服系统主要采用传统PI控制器作为速度控制器,固定的控制参数制约了伺服系统对工况环境的适应性。本文提出了一种复合速度控制器,并对其控制参数进行自整定,进而提高伺服系统的响应速度和适应性,简化工程师的参数调试工作。本文主要研究内容如下:1、结合永磁交流伺服系统速度控制器和半物理实验仿真平台的国内外研究现状,分析了永磁同步电机的数学模型和电流解耦方法,分析了电压空间矢量控制理论,并以此为基础建立了永磁交流伺服系统SIMULINK模型。2、基于传统PI控制器,将Bang-Bang控制和模糊控制相结合设计了基于PI控制器的Bang-Bang模糊复合控制器(BBFC-PI),通过切换Bang-Bang、PI子控制器和模糊PI子控制器来提高伺服系统的响应性能和适应性。通过SIMULINK仿真实验确定了该控制器比例系数、积分系数、量化因子及比例因子等控制参数对伺服系统控制性能的影响和作用。3、采用改进粒子群算法(IPSO)对BBFC-PI控制器的PI初始值、量化因子及比例因子进行离线整定,并提出了改进的时间误差绝对值积分(IITAE)性能指标以减小优化后伺服系统的转速超调,通过SIMULNIK仿真证明:以IITAE性能指标为目标函数优化得到的伺服系统转速超调小,且BBFC-PI控制器具有响应迅速、适应性强的特点。4、基于dSPACE组件系统搭建了半物理实验仿真平台,基于dSPACE的实时接口库和MATLAB的SIMULINK库建立了交流伺服系统控制器部分的实时仿真模型。通过空载和突加载实验对所提理论进行验证,实验结果表明:与ITAE相比,IITAE作为目标函数优化得到的伺服系统转速超调减小了83.33%;与传统PI控制器相比,BBFC-PI控制器控制的伺服系统转速响应时间减少了30%,负载后转速稳态误差减小了54.55%。