导弹舵机作为导弹制导和控制系统的重要装置，对飞行特性有着决定性的影响。导弹向小型化智能化发展的同时也必然要求舵机进一步向小型化、高功率密度化发展。高速电机在小型化、高功率密度化中具有独特优势，但传统的直流电动舵机伺服系统由于其自身结构的限制性能难以得到提升，体积大、可靠性差、发热高的缺点越来越成为提高导弹舵机性能的制肘。相比之下，交流伺服系统在近几十年得到迅猛的发展，其控制性能已经达到甚至超过直流伺服系统。因此交流伺服系统在航天导弹领域尤其在高速电机方面上得到广泛应用将会是必然的趋势。本文的工作正是交流伺服系统在航天导弹领域的一项具体应用。本文以导弹高速舵机为应用对象，旨在研制出一款适合高速电机运行的交流伺服系统。高速电机设计和控制的难点之一在于高速运转下产生的铁耗过大因散热问题造成电机尺寸过大且效率低下。本文从减小高速运行时的损耗出发，采用定子无铁心方案，并采用空心杯内外转子结构，从根本上消除铁耗，大大减小了高速运行时的损耗。利用电机有限元分析软件JMAG对所设计的高速电机和普通铁心交流电机进行了力矩、气隙磁密、损耗、反电动势谐波方面的对比分析。证明了本文所设计电机与普通铁心电机相比具有力矩输出均匀、效率高、反电动势高次谐波小等优点。根据所设计电机具备的低电感特性，分析了所采用的矢量控制理论并使用了SVPWM调制方法，相比SPWM减少了功率器件的开关次数并提高了母线电压使用率。在设计三环控制器中，采用了能进行IP/PI切换的控制模型，利用MATLAB simulink模块对电机伺服的三环响应做出了仿真，得出了电流、速度、位置的响应特性。并根据伺服控制的性能要求设计和开发了控制系统软件。在实验平台上，分析伺服运算性能要求，为应对高速电机低电感特性给控制带来的难点，采用了新型高速32位浮点运算微控制器作为主控芯片，把控制周期缩减到50us。针对光电编码器不耐冲击及高速旋转下带宽过高的问题，采用了新型霍尔元件构成的磁电编码器。围绕该款微控制器搭建了功率输出模块、反馈检测模块和电源模块，并和高速电机样机搭建出样机试验平台。通过实验测试了电机样机的电流特性；测试了电流环指令响应特性，验证了系统能够快速跟随指令电流；测试了速度环对指令速度的响应特性，样机平稳运行，电流波形稳定，毛刺少，通过所设计的伺服控制器对无铁心电机进行的高效控制，验证了电机设计方案的可行性。