永磁同步电机相比于感应电机具有效率高与体积小的优点,在轨道交通中已经被广泛应用。高性能的永磁同步电机控制技术具有重要的实际意义。本文主要围绕永磁同步电机电流调节器与磁链观测两个方面展开研究。矢量控制经过坐标变换后会引入与转速相关的d、q轴交叉耦合,本文对矢量控制系统中的前馈解耦、反馈解耦、内模解耦与偏差解耦进行了详细的研究。通过绘制闭环传递矩阵的极零点分布图和bode图,分别分析了各种解耦控制在理想条件、参数估计存在误差、系统存在延时以及加入延时补偿时的解耦性能,综合对比了各种算法的特点。在以上几种传统方法的基础上,为了进一步改善解耦效果,对含有两个设计自由度的状态反馈解耦进行了深入的研究与设计。由于现有方法不能直观的设计状态反馈解耦的最优结构,本文引入动态相对增益阵列(DRGA)对电流调节系统的耦合分析,提出了一种直观判断控制器解耦性能的方法。DRGA可以有效的衡量多变量控制系统的动态耦合含量,被广泛应用于化学和过程工程领域。状态反馈解耦的最优结构可以基于系统稳定且耦合含量最小的原则通过DRGA设计得出。仿真与实验验证了基于DRGA的耦合分析以及最优设计的正确性。为了提高矢量控制中转矩控制精度并预防电机不可逆失磁的风险,本文对磁链观测器进行了详细研究,并用于对永磁体磁链的在线监测。分别设计了两种基于滑模原理与模型参考自适应原理的永磁体磁链观测器,并通过仿真与实验对其性能进行了比较与验证。