永磁交流伺服系統具有以下優點:(1)電機無刷無換向器，運行可靠，維護簡單；(2)定子繞組散熱快；(3)慣性小，易於提高系統的快速性；(4)適用於高速大扭矩工況；(5)在相同功率下，體積小、重量輕，廣泛應用於機床、機械設備、搬運機構、印刷設備、裝配機器人、加工機械、高速繞線機、紡織機械等場合，滿足傳動領域的發展需要。
永磁交流伺服系統的驅動器經歷了模擬和混合模式的發展，現在已經進入全數字時代。全數字伺服驅動器不僅克服了模擬伺服的大分散、零漂、可靠性低的確定性，而且充分發揮了數字控制在控制精度和控制方法靈活性上的優勢，使伺服驅動器不僅結構簡單，而且性能更加可靠。目前高性能伺服系統大多采用永磁交流伺服系統，包括永磁同步交流伺服電機和全數字交流永磁同步伺服驅動器。伺服驅動器由兩部分組成:驅動硬件和控制算法。控制算法是決定交流伺服系統性能的關鍵技術之壹，是國外交流伺服技術封鎖的主要部分，是技術壟斷的核心。
交流永磁伺服系統的基本結構
交流永磁同步伺服驅動器主要由伺服控制單元、功率驅動單元、通信接口單元、伺服電機和相應的反饋檢測裝置組成，其結構如圖1所示。伺服控制單元包括位置控制器、速度控制器、轉矩和電流控制器等。我們的交流永磁同步驅動器集成了先進的控制技術和控制策略，非常適合高精度和高性能要求的伺服驅動領域。也說明其強大的智能性和靈活性是傳統驅動系統無法比擬的。
目前主流的伺服驅動器都采用數字信號處理器(DSP)作為控制核心，具有實現更復雜控制算法、數字化、網絡化、智能化的優勢。功率器件壹般采用以智能功率模塊(IPM)為核心設計的驅動電路。IPM集成了驅動電路，具有過壓、過流、過熱、欠壓等故障檢測和保護電路。主電路中還加入了軟啟動電路，以減少啟動過程對驅動器的沖擊。
圖1交流永磁同步伺服驅動器結構
伺服驅動器大致可以分為功能獨立的電源板和控制板兩大模塊。如圖2所示，電源板(驅動板)是高壓部分，由兩個單元組成。壹個是驅動電機的功率驅動單元IPM，另壹個是為整個系統提供數字和模擬電源的開關電源單元。
控制板是弱電部分，是電機的控制核心，是伺服驅動技術核心的控制算法的運行載體。控制板通過相應的算法輸出PWM信號作為驅動電路的驅動信號來改變逆變器的輸出功率，從而達到控制三相永磁同步交流伺服電機的目的。
3動力驅動裝置
功率驅動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或市電進行整流，得到相應的直流電。整流後的三相電或市電由三相正弦PWM電壓源逆變器轉換，驅動三相永磁同步交流伺服電機。功率驅動單元的整個過程可以簡單地說是交流-DC-交流過程。交流DC整流單元的主拓撲電路是三相全橋不控整流電路。
逆變部分(DC-AC)采用智能功率模塊(IPM)，集成了功率器件驅動電路、保護電路和功率通斷。主要拓撲結構為三相橋式電路原理圖，如圖3所示。采用脈寬調制技術(PWM)來改變逆變器輸出波形的頻率和每個半周期晶體管的開關時間比，也就是說通過改變脈寬來改變逆變器輸出電壓的二次值。
4控制單元
控制單元是整個交流伺服系統的核心，實現系統位置控制、速度控制、轉矩和電流控制器。數字信號處理器(DSP)不僅具有快速的數據處理能力，還集成了豐富的電機控制專用集成電路，如A/D轉換器、PWM發生器、定時計數電路、異步通信電路、CAN總線收發器、高速可編程靜態RAM和大容量程序存儲器等。伺服驅動器采用磁場定向(FOC)和坐標變換的控制原理實現矢量控制(VC)，結合正弦波脈寬調制(SPWM)控制方式控制電機。永磁同步電機的矢量控制壹般是通過檢測或估計電機轉子磁通的位置和幅值來控制定子電流或電壓，使電機的轉矩只與磁通和電流有關，類似於DC電機的控制方法，可以獲得較高的控制性能。對於永磁同步電機，轉子磁鏈位置與轉子機械位置相同，所以通過檢測轉子的實際位置就可以知道轉子磁鏈位置，相對於異步電機簡化了永磁同步電機的矢量控制。
伺服驅動器控制交流永磁伺服電機(PMSM)伺服驅動器在控制交流永磁伺服電機時，可以分別工作在電流(轉矩)、速度和位置控制模式。系統的控制結構框圖如圖4所示。因為交流永磁伺服電機(PMSM)是由永磁體激勵的，所以它的磁場可以認為是恒定的。同時，交流永磁伺服電機的電機轉速為同步轉速，即其轉差率為零。這些條件大大降低了驅動交流永磁伺服電機時交流伺服驅動器數學模型的復雜性。從圖4可以看出，該系統基於測量電機的兩相電流反饋和電機位置。測得的相電流結合位置信息，通過坐標變換(從a、b、C、C坐標系到轉子D、Q坐標系)得到分量，進入各自的電流調節器。電流調節器的輸出經過逆坐標變換(從d、q坐標系到a、b、c坐標系)，得到三相電壓指令。通過三相電壓指令，控制芯片經過反轉和延時後得到六路PWM波，輸出到功率器件控制電機運行。在不同的指令輸入模式下，系統的指令和反饋通過相應的控制調節器得到下壹級的參考指令。在電流環中，D軸和Q軸的轉矩電流分量是速度控制調節器或外部參考的輸出。壹般情況下，磁通分量為零(= 0)，但當速度大於限定值時，通過削弱磁場(0)可以獲得更高的速度值。
圖4系統控制結構
a、b、c坐標系到d、q坐標系的變換是通過CLARKE變換和PARK變換實現的。d、q坐標系到a、b、c坐標系的變換是通過克拉克和帕克逆變換實現的。下面是兩個變換公式，克拉克變換: