永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)结构简单,功率因数高,维护方便,已逐渐在许多高精尖领域应用,所以对于控制PMSM伺服系统算法有更高且更迫切的需求。本文为了解决电机起动电流过大易超调的问题以及滑模控制会出现的抖振问题,对PMSM驱动系统进行了研究。第一,首先对课题的研究目的和研究意义进行了阐述,介绍了PMSM伺服驱动系统及控制算法的国内外研究现状。然后对PMSM的一般数学模型以及坐标变化进行阐述,对空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)进行了简单的分析和解释。对PMSM的矢量控制原理和实现方法给出了详细的解释。第二,设计了一个PMSM自适应反步滑模转速伺服控制系统。首先,在矢量控制的基础上对转速环和电流环分别改进,转速环采用自适应反步法,改进自适应律,缓解稳态与动态之间的矛盾;在电流环采用积分滑模控制方法,改进趋近律来削弱抖振影响。此外,设计了负载转矩观测器观察负载转矩变化,进一步增强了系统的抗干扰能力。最后,通过仿真实验证明了所设计控制方案的有效性。第三,为了进一步增强抗干扰能力,设计了一个PMSM线性自抗扰与滑模方法协调控制的策略。首先对自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)原理进行了简单介绍。然后着重考虑了协调函数的两种设计,以误差和以时间为自变量的两种协调函数,通过两种不同协调策略的仿真对比,总结分析两种协调策略的特点和协调参数的调节范围。最后,仿真实验验证了方案的有效性。第四,为了在保证PMSM驱动系统良好特性的前提下,达到能量损耗最小的目的,设计了PMSM驱动系统在最小损耗模型下的ADRC策略。首先,通过分析电机原理得到考虑铁损电阻的PMSM可控损耗模型,进一步计算得到交直轴电流关系。然后通过改变ADRC的结构得到了非线性ADRC和线性ADRC双环控制器。最后在负载未知时得到基于最小损耗模型的负载转矩前馈自抗扰控制器。通过仿真分析,电机的起动电流过大易超调的问题得到解决,而且电机的能量损耗也减小。第五,为了验证上述方案的有效性和可行性,在PMSM实验平台上分别做了滑模控制实验,LADRC实验,NLADRC实验,滑模和LADRC两种协调方式的实验,并分别对实验结果进行比对分析和总结,验证了所提方案的有效性,分析了实验现象,给出了协调参数调整的规律,对协调控制的未来研究有一定的现实意义。综上所述,为了解决电机起动电流过大易超调的问题,本文通过对滑模控制和ADRC的研究和改进,以及对两种方法协调控制的尝试,解决了起动电流过大易超调的问题,这次改进不仅保证了PMSM的良好的动态和稳态特性,更加强了伺服系统的抗干扰能力,使伺服系统在恶劣环境下也能保持良好的性能。