永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motor,PMSM）是一个强耦合、复杂的非线性系统,具有功耗低、功率密度高、构造简单等优点,广泛应用于高精密场合。本文以永磁同步电机调速系统为主要研究对象,开展滑模变结构控制理论的相关研究,并针对传统电机控制算法需手写代码进行开发,存在效率低、周期长、可靠性差的缺陷,本文采用基于模型的设计方法（Model Based Design,MBD）实现对电机控制算法的软件开发,并通过硬件处理器验证方法的有效性,提高了电机算法的可靠性。首先,本文对不同坐标系下的永磁同步电机数学模型进行分析,研究了矢量控制算法原理并进行了建模仿真,搭建PMSM矢量控制系统模型,针对三电阻相电流采样方法进行建模仿真,为后续实验验证提供仿真基础。本文对PMSM矢量控制系统模型的仿真结果进行分析,并针对PI控制存在的抗干扰能力不足等问题,本文提出了一种改进的滑模变结构控制方法,设计了一种新型滑模趋近律,并验证了新型趋近律的稳定性,与指数趋近律进行对比分析,显示了新型趋近律的有效性。本文设计了基于改进滑模变结构方法的PMSM速度控制器,与PI控制器、基于指数滑模趋近律的速度控制器对比,仿真结果表明了新型趋近律的优越性。其次,本文采用基于模型的设计方法实现永磁同步电机软件系统的开发。分析了基于模型设计方法,设计了改进滑模变结构控制模型,并通过MBD方式完成C代码的生成,实现改进滑模变结构控制方法的软件开发。采用MBD方法搭建了可直接用于浮点数运算并支持自动代码生成的SVPWM模块、坐标变换模块、电流采样计算模块等,设计了 PMSM矢量控制系统模型,生成可直接应用的C代码,实现了 PMSM矢量控制系统的软件开发,并针对永磁同步电机矢量控制系统的各个模块部分进行了测试与验证,证明了算法模型的准确性以及基于模型设计方法的高效性。最后,本文设计了永磁同步电机控制系统的实验平台。以TMS320F28335为控制核心,以电源电路、DSP最小应用系统、电流保护电路、电流采样电路、PWM互锁电路为主控部分,实现永磁同步电机的数字化开发。搭建了电机负载实验台,并以纳诺达克电机、多摩川电机及关节电机为实验对象,进行了实验分析,实验结果验证了本文提出的改进滑模变结构控制方法和基于模型方法的有效性。