永磁同步电机因具有安全性高、系统响应快、稳定性高等其他优点,而被应用于航空航天、石油钻井、电动汽车、轨道交通和伺服系统等关系国计民生的重要领域。然而,这些领域对电机的控制精度要求较高。永磁同步电机内部电磁关系十分复杂,电机在运行过程中,诸如负载波动等外部因素对电机的控制精度有较大的影响。为了扩大永磁同步电机的应用领域,提高电机的抗负载性为当前电机控制领域急需解决的难题。因此,本文主要对永磁同步电机的抗负载性进行了研究。首先,本文分析了实验中使用的电机磁场设计的合理性。建立了电机的二维和三维磁场分析模型,分析了空载时的反电动势、三相绕组磁链曲线和径向磁密分量等,验证了实验所用电机磁场设计的合理性。其次,重点分析了空间矢量脉宽调制的原理和算法的实现,并使用Matlab/Simulink软件建立了永磁同步电机调速系统的仿真模型,分析了电机在传统PI控制下的抗负载性。使用Maxwell和Simplorer两种软件联合分析了永磁同步电机的调速系统,观察矢量控制产生高频谐波对电机性能的影响。仿真结果表明,实验所用电机采用矢量控制方法后,电机内部谐波量较小,基本满足实验需求。再次,分析了滑模变结构控制的基本原理,提出了滑模控制策略;为了改善滑模控制中存在的抖振问题,又提出了重复滑模控制方法,将两种控制方法进行了对比仿真分析。仿真结果表明:重复滑模控制的与滑模控制相比具有较强的抗负载性和系统稳定性。最后,研究了永磁同步电机调速系统的设计和试验,介绍了调速系统的软件和硬件设计,并搭建了负载试验台,对所提出的两种控制方法滑模控制和重复滑模控制进行了对比实验分析,以验证仿真的正确性。