永磁同步电机凭借其功率密度较高、体积较小以及效率高等优异性能,在工业生产领域已占有举足轻重的地位。由于永磁同步电机的运行环境复杂以及其特殊的自身结构特点,永磁同步电机易发生失磁。为了保障永磁同步电机安全稳定运行,研究永磁同步电机永磁磁链的监测方法是十分重要的。因此,本文通过建立合适的永磁同步电机数学模型以及利用非线性控制理论,在id=0以及最大转矩电流比(MTPA)控制策略下,对永磁同步电机的永磁磁链进行有效监测。本文主要研究内容如下:在id=0控制策略下,针对如何改善永磁同步电机控制性能,采用一种基于永磁磁链在线监测的滑模调速方法。首先,采用基于滑模变结构控制的速度环控制模型,分析永磁磁链对电机带负载能力的影响。然后,在磁场同步旋转坐标系中构造永磁同步电机的新型磁链观测状态方程,采用龙伯格观测器隔开观测器中电机速度变化对观测器误差方程造成的影响,借助Lyapunov稳定性理论对观测器的稳定性加以证明,依据滑模变结构等值控制原理构造出永磁磁链算式。最后,仿真结果验证了该方法的可行性。在MTPA控制策略下,针对永磁同步电机永磁磁链监测存在的问题,采用一种基于滑模变结构的永磁磁链参数监测方法。首先,通过选择磁场同步旋转坐标系下定子电流和电感的乘积作为状态变量,构造永磁同步电机永磁磁链监测的状态方程;然后利用滑模变结构与该模型相结合的方法,构造磁链滑模观测器,采用Lyapunov稳定性理论证明该观测器的稳定性和待监测磁链参数的收敛性;最后,仿真结果验证了该方法对永磁同步电机永磁磁链监测的可行性。在MTPA控制策略下,针对永磁同步电机定子电阻参数发生变化时,用传统方法难以准确监测永磁体的失磁问题,讨论基于自适应非奇异终端滑模变结构的永磁磁链观测策略。首先,依据永磁体失磁工况建立永磁同步电机数学模型,然后,根据永磁同步电机失磁监测,构建自适应和非奇异终端滑模观测器,给出定子电阻自适应估计值,借助Lyapunov稳定性理论对观测器的稳定性加以证明,依据滑模变结构等值控制原理构造出永磁磁链算式。最后,仿真实验验证了在改变定子电阻参数后,自适应高阶滑模永磁磁链观测器能准确地监测磁链参数。