在实际生产中,永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor PMSM)控制系统受到以负载波动为主的多种扰动影响,扰动导致电机系统性能变差,甚至无法正常运行。本文主要针对由周期性负载扰动造成的永磁同步电机运行脉动问题,基于扰动观测器(Disturbance observer DOB)原理,设计具有特定干扰补偿频率的周期扰动观测器(Periodic disturbance observer PDOB),在此基础上,添加自适应陷波器(Adaptive notch filter ANF),使PDOB跟随周期干扰的频率变化改变补偿频率。将以上控制结构应用在PMSM系统中,以面对未知频率的周期性负载扰动,提高PMSM控制系统抗周期干扰能力。本文基于内模原理与周期信号特性,在扰动观测器(DOB)中添加合理的扰动内模,同时优化Q滤波器,结合系统幅频特性整定相关参数,提出能精确观测特定频率扰动的PDOB设计方案。此外,采用Steiglitz-Mcbride方法(SMM)改进自适应陷波器(ANF),结合自适应算法验证SMM-ANF具有良好的频率估计能力与跟踪频率变化的能力。并且通过设计合理的滤波环节将ANF估计的周期干扰频率准确传递到PDOB中,得到自适应周期扰动观测器(Adaptive periodic disturbance observer APDOB)。利用带APDOB的标准控制系统进行数值仿真,通过比较系统扰动响应输出,体现APDOB系统具有准确的周期扰动估计与补偿特性。为验证APDOB应用在PMSM系统的可行性,本文基于simulink仿真平台,搭建APDOB对PMSM系统电流环补偿模型,结合实际生产中周期负载形式进行仿真实验,比较APDOB系统添加前后的电机转速波动、q轴电流、转子角度误差等指标,仿真结果表明APDOB系统能有效减弱因负载周期变化导致的电机运行波动。并且,以外带周期性负载的电机驱动系统为实验平台,通过比较不同控制策略作用下的电机转速及转子位置误差,在实际条件下验证了APDOB控制策略能有效抑制电机运行脉动,提高PMSM系统抗周期扰动能力,从而改善电机运行稳定性,对电机驱动生产活动具有重要的实际意义。