永磁同步电机因其功率密度高、体积小而广泛应用于高端铣削机床中,高端铣削机床用永磁同步电机目前普遍采用的PI控制难以保证电机内部参数波动和外部负载扰动时的高性能控制要求。滑模控制方法具有响应速度快、鲁棒性好、实现简单等优点,但是滑模控制存在抖振,要充分体现滑模控制的优点就必须研究如何削弱滑模控制中的固有抖振问题。因此,本文围绕改进指数趋近律、快速幂次趋近律,并在改进的快速幂次趋近律的基础上引进前馈控制方法来削弱滑模控制中存在的抖振问题,并将改进的滑模控制算法应用到永磁同步电机i_d=0矢量控制系统中。具体包括了以下内容:首先,建立了永磁同步电机在d-q坐标系下的数学模型;根据自动控制理论和PI控制理论并结合永磁同步电机数学模型建立PI控制器的传递函数,并推导出PI控制器参数整定方程,通过分析PI控制器的传递函数及参数整定方程指出了PI控制方法在电机内部参数发生波动时存在控制缺陷,在MATLAB/SIMULINK中搭建仿真模型进行仿真实验佐证所提观点的合理性。其次,详细分析了削弱滑模抖振的几种趋近律方法,重点研究指数趋近律在永磁同步电机滑模控制中的应用,针对指数趋近律方法中存在的趋近速度和削弱抖振的耦合问题,提出了一种改进型的指数趋近律,该趋近律将趋近速度和抑制抖振解耦,不仅降低了传统指数趋近律抖振率的同时提高了传统指数趋近律的响应速度,在永磁同步电机i_d=0矢量控制系统中引入基于改进指数趋近律的转速积分滑模控制器,仿真结果表明,基于改进指数趋近律的滑模控制方法将电机控制系统抖振率由原来的7.69%降低到了2.4%,并且提高了电机控制系统响应速度。然后,研究了滑模控制中常用削弱抖振的另一种方法快速幂次趋近律的控制性能,针对其收敛速度慢、抖振大、抵抗外部扰动能力差的问题,提出了一种特定双幂次趋近律的滑模控制方法,削弱了滑模抖振的同时提高了趋近速度。但电机内部参数波动和外部负载扰动时,双幂次趋近律由于无法收敛到平衡点而失去了抗扰动能力,为此在电机控制系统中引入前馈控制,将负载值前馈补偿到控制器中,通过前馈控制解决了双幂次趋近律不能收敛到平衡点的问题。前馈控制的引入不仅提升了双幂次趋近律的抗扰动能力,而且进一步削弱了系统抖振。仿真结果表明,基于双幂次趋近律和前馈控制的复合控制策略提高了永磁同步电机控制系统的响应速度和抗扰动能力,并且抑制了系统抖振。最后,以TMS320F28335为主控芯片的控制器以及驱动器搭建永磁同步电机控制系统,借助以色列M.E.A公司生产的RDS测试系统的负载机对电机进行加载,搭建了完整的永磁同步电机滑模控制实验系统,进一步验证了所提控制算法的有效性和合理性。