交流伺服系统被广泛应用于高档数控机床、航空航天、工业机器人等领域,随着现代工业的快速发展,《中国制造2025》对伺服运动控制行业也提出了更高的技术要求。利用以碳化硅(Silicon Carbide,SiC)为代表的宽禁带半导体材料制作的功率器件,具有耐高压、耐高温、开关速度快、导通电阻低等优点,性能优势非常突出,为提高伺服驱动系统的效率和性能带来了新的机遇。然而,应用SiC器件也同样对伺服驱动器的硬件设计、控制器性能以及电磁兼容特性带来了新的挑战。本文以基于SiC器件的伺服驱动器及其输出滤波器为研究对象,针对现存问题展开研究。首先,设计开发了基于SiC器件的伺服驱动器,探讨了门极驱动电路设计的要求和注意事项,为下一步的研究提供了硬件基础。同时,针对高开关频率下,控制周期变短的问题,设计了基于Zynq-7020异构多核处理器的矢量控制算法,有效地提升了驱动器控制核心的运算能力与可拓展性。针对SiC器件所带来的更为严重的电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)问题,本文对三相两电平电压源逆变器的EMI机理进行分析,分别介绍了共模、差模干扰的干扰源与等效传导电路。通过对非对称梯形波脉冲序列进行建模与理论推导,得到了逆变器桥臂中点输出的开关电压的频谱分析结果,定量描述了器件开关频率与开关速度对EMI谐波幅值的影响。为解决SiC器件高速开关动作带来的高dv/dt问题,针对开关频率相对较低的工况,在逆变器输出侧加入dv/dt滤波器。选择RLC型滤波器进行优化设计,以滤波器体积与损耗为优化目标,提出了一种滤波器的多维度优化设计方法。通过仿真验证了所提出的滤波器设计方法的精确性,以及加入dv/dt滤波器的方案可以有效降低电机驱动系统的EMI。最后,针对开关频率相对较高的工况,在逆变器输出侧引入截止频率相对于dv/dt滤波器更低的LC型正弦波滤波器,利用宽禁带器件高开关频率的特点,减小正弦波滤波器的体积。通过分析延时对系统稳定性的影响,提出基于变延时的无阻尼策略,抑制由滤波器引起的系统谐振。通过仿真验证了应用所提出方法可以使系统稳定运行并实现电机的正弦波电压驱动。