随着电力电子技术、计算机技术及控制理论的飞速发展,交流伺服系统正在成为运动控制的主流。作为数控机床关键的功能部件,交流伺服系统在数控机床的伺服系统中得到广泛的应用。同时,研究适用于数控机床的伺服系统也是数控技术亟待研究和解决的问题。矢量控制通过坐标等效变换,实现交流电机模型的解耦和简化,从而获得优异的控制性能,矢量控制是目前交流伺服系统控制的主流方法。本论文分析了交流电机的数学模型,研究了交流电机矢量控制的原理,并以此为理论基础,从磁场理论着手推导了矢量控制坐标变换;并推导了交流电机矢量控制的数学模型。其次,根据矢量控制原理,分别分析了永磁同步电机伺服系统和交流异步电机伺服系统各部分的结构与数学模型,设计了控制系统的各环节,先后建立了完整的同步和异步电机矢量控制系统的控制模型。基于Matlab/Simulink/PSB进行了两个矢量控制系统的仿真研究,通过计算机仿真实验,研究了系统的动静态特性;分析了系统动态性能和系统调节器参数之间的关系,以及参数变动对系统性能的影响;验证了系统设计的正确性和有效性,同时也证明了交流电机矢量控制系统具有优异的性能。最后,通过对开放式数控系统伺服子系统的分析,提出了利用工控机基于Windows+RTX操作系统通过软件方式实现伺服控制的方案,并论证了方案的可行性;实现了矢量控制算法的软件编制,并测试验证了所编制控制程序的正确性和有效性。