数控技术、数控设备是制造工业现代化的重要基础,直接关系到国家的综合国力和经济的发展,关系到我国到的战略经济地位。由机床主体和数控系统构成的数控机床,作为其核心的数控系统是机床功能、可靠性、性能和成本的关键因素。而主轴驱动控制系统又是数控系统的一个关键组成部分,其性能直接影响到机床的加工效率、加工材料范围及加工质量。现代数控机床用高性能主轴驱动系统主要采用的是以三相交流异步电动机作为主机,而交流异步电机是高阶次、强耦合、非线性的多变量对象,对其的研究和控制成为各大变频装置厂商投入的重点。在分析交流调速及其相关技术的发展现状和发展趋势及简述异步电机这种多变量对象的数学模型和坐标变换的理论知识的基础上,对异步电机的调速控制方式进行分析并选择矢量控制策略,通过坐标变换将异步电机等效为直流电机,实现解耦控制,设计了交流异步电机矢量控制系统总体方案。研究实现矢量控制系统的硬件电路设计和相关控制程序设计。重点阐述了方案设计中采用TMS320F2812为主控制器的主轴控制变频系统的设计,包括变频装置的硬件部分,主要是功率板电路、信号采集电路、控制板电路、面板电路、开关电源电路等电路的设计;软件设计上,分析了系统的软件架构以及控制板软件的大体流程和面板与控制板之间基于数据帧的通信。通过制版、焊接、调试、电机空载实验测试,对比分析获取的数据验证了装置设计的正确性和合理性,并对装置的性能进行了评估。最后,对本文的研究工作进行了总结以及对以后工作的分析与展望。