永磁同步电机结构简单、体积小、功率密度大,由其组成的伺服系统具备优良的控制性能,在数控机床、家用电器、机器人以及航空航天等领域都有广泛应用。永磁同步伺服技术的发展与应用已成为衡量国家工业现代化发展水平的重要标志,研究实现高性能永磁同步伺服系统产品化设计有十分重要的现实意义。论文首先介绍了交流电机的dq0坐标变换理论,建立了永磁同步电机在d-q坐标系下的数学模型和等效电路模型,对4种永磁同步电机常用的电流矢量控制策略进行了深入分析。论文针对表贴式永磁同步电机,采用id=0电流矢量控制策略和PI调节器,实现了伺服电机的双闭环空间矢量控制。首先,建立了伺服系统转速环和电流环传递函数模型,基于工程设计法理论,整定出能够使伺服系统达到最优动态性能的转速、电流环最佳PI参数。采用SVPWM调制算法,通过控制电压型三相桥式逆变电路实现伺服系统电能与机械能的转换,并且使逆变器获得较高的电压利用率。论文采用2500线光电增量式编码器检测电机转子位置信息,对3种不同测速方法以及其测速相对误差进行了深入分析,并且给出了改善电机低速运行性能的措施,电机最低转速可达0.1r/min。论文在双闭环控制的基础上,通过比例调节器实现了伺服位置控制,位置控制精度为0.0360。论文分别采用一次定向法和迭代法实现了电机的初始定向。论文以DSP芯片TMS320F2808为主控制器研发了750W永磁同步伺服系统样机,伺服系统包括三个子系统：人机交互系统、控制系统和功率系统,完成了其软、硬件设计工作。实现了位置控制、转速控制和转矩控制的基本功能。最终,通过性能测试,验证了伺服系统具备较高的快速性能、低速运行性能、较强的带载能力和较宽的调速范围。论文将750W永磁同步伺服系统应用于5000N·m直驱式容积控制电液伺服系统中,完成了电液系统中电控部分的软、硬件设计。电液伺服系统属于位置控制系统,论文采用位置环参数自适应的方法,有效地提高了电液阀门响应速度,阀门的位置控制精度为0.2°。性能测试结果表明,基于永磁同步电机设计的5000N·m电液伺服系统运行可靠、快速性好,控制精度高。