随着社会的快速发展、工业自动化程度的日益提高,人们对高性能伺服产品的需求也越来越大。内置式永磁同步电机因其结构简单、可靠性高、体积小、重量轻、功率密度高、损耗低、效率高、调速范围宽等优点而在伺服市场中获得了广泛的应用。然而,内置式永磁同步电机伺服系统是一种非线性、强耦合的时变控制系统,系统运行过程中不仅会受到外在扰动的影响,电机参数也容易随温度发生变化。因此,如何获得良好的系统动态响应、抑制各类扰动的影响,受到了各研究机构和学者的广泛关注。本文针对内置式永磁同步电机伺服系统运行过程中的抗扰动问题和动静态性能进行了深入研究。首先,本文介绍了伺服系统的发展历程和研究现状,阐述了内置式永磁同步电机伺服系统的常用的控制方法及其优点和不足。接着,介绍了内置式永磁同步电机数学模型、最大转矩电流比矢量控制策略,重点研究了自抗扰控制技术的工作原理和常用数学形式。其中,自抗扰控制器包含三个部分:跟踪微分器、状态误差反馈控制律和扩张状态观测器。其次,针对内置式永磁同步电机伺服系统的系统不确定性和外部扰动,设计了一种基于指数函数的非线性扩张状态观测器,采用该扩张状态观测器可以快速、准确地估计电机状态和电机总扰动,并将估计的总扰动作为一个新的状态变量以进行前馈补偿;针对伺服系统的速度控制和位置控制,分别设计了状态误差反馈速度控制律和基于动态面控制的非线性状态误差反馈位置-速度复合控制律;利用李雅普诺夫原理对控制器的稳定性进行了分析。最后,搭建了基于自抗扰控制的内置式永磁同步电机伺服仿真系统,并对方法的有效性进行了仿真验证。在此基础上,完成了硬件电路和软件程序的设计,采用比例积分和自抗扰两种控制方法进行了试验对比分析。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和方法的有效性。