永磁同步电机凭借其结构简单、体积小、功率密度高等优点已广泛应用于工业生产、机车牵引和航空航天等领域。随着科学技术的发展,高精密工业场合对永磁同步电机转速和转矩品质提出了更高的要求,不但需要抑制负载转矩造成的动态转速突变,还要减弱周期扰动造成的转速和转矩稳态波动。然而永磁同步电机控制系统中固有的非理想因素势必影响转速和转矩的性能。为了抑制这些扰动的影响,本文深入分析了永磁同步电机控制系统中固有扰动的产生机理,探讨其与转速和转矩的内在联系。针对电流环和转速环中扰动的特点,分别设计相应的扰动抑制策略。通过应用所提出的控制策略,以全面提升永磁同步电机转速和转矩的品质。论文具体内容如下:探究永磁同步电机控制系统中固有的扰动机理,为抑制其造成的影响提供理论依据。永磁同步电机控制系统中有许多扰动,按照其特点可以分为非周期扰动和周期扰动。非周期扰动包括负载转矩,电机参数摄动;周期扰动包括磁通谐波,死区效应,电流采样误差。其中,负载转矩和电流采样误差作用在转速环中,分别造成转速的非周期波动和频率为转子电角速度的1倍频和2倍频的周期波动;磁通谐波和死区效应作用在电流环中,造成6n次的电流周期谐波。因为转矩和电流线性相关,必然造成转矩的周期波动。针对电流环同时受非周期和周期扰动影响的问题,提出了一种基于优化线性自抗扰控制器的控制策略。传统线性自抗扰控制器相较于PI控制器具有良好的抑制扰动的能力,可以有效地抑制电流环中的非周期扰动。但是通过理论分析发现其本身存在两点问题:抗扰性能和跟踪性能耦合造成参数整定困难的问题和无法抑制中频段扰动的问题。因此,本文提出了重复控制-自抗扰控制器。所提算法对线性自抗扰控制器做了两点优化:针对第一个问题,通过优化扩张状态观测器结构,提出解耦的线性自抗扰控制器;针对第二个问题,通过引入重复控制器,拓宽控制率的带宽,实现抑制周期扰动的目的。仿真结果表明所提算法可以有效改善电流品质。针对转速环同时受非周期和周期扰动影响的问题,提出了另一种基于优化线性自抗扰控制器的控制策略。因为重复控制器可以同时抑制多种周期扰动,而转速环中主要有两种频率的周期扰动,转速环应用重复控制器易放大其它周期信号致使系统不稳定,所以针对电流环所提的重复控制-自抗扰控制器并不适合转速环应用。而一个谐振调节器可以抑制一种周期扰动,并联两个谐振调节器便可满足转速环需求。所以本文通过引入比例谐振控制器拓宽控制率的带宽,实现抑制周期扰动的目的。仿真和实验结果表明,所提算法可以同时有效地抑制转速环中的非周期和周期扰动,提高转速的品质。