目前，交流传动己成为现代化工业生产的主要传动方式。随着现代化生产要求的日益提高，交流伺服系统越来越呈现复杂化和多样化，从而对电机控制系统的要求也越来越高。为了使电机具有高精度、宽调速范围、快响应速度和强抗干扰能力，需要对电机本体及其控制策略展开研究。科学技术的进步，特别是永磁材料、电力电子技术和计算机技术等方面的快速发展，极大地促进了永磁同步电机的应用与推广。相比其它交流电机，永磁同步电机因其具有体积小、效率高、功率密度大、维护简单等优良特性，使其在生产、能源节约和环境保护方面更具优势。因而，研究高性能永磁同步电机控制系统对现代化工业生产和社会可持续发展都意义重大。然而永磁同步电机本身具有一定非线性和强耦合性，且在系统运行时还可能受到不同程度的干扰，导致不确定性因素太多，因此常规控制策略已很难满足高性能永磁同步电机伺服系统的控制要求。近年来，可使系统镇定的无源性控制方法开始受到国内外学者的关注。它将闭环系统的能量存储函数设计为系统的Lyapunov函数，使系统的稳定性分析更为简单。本文针对永磁同步电机，运用无源性控制方法对其进行调速系统设计，其研究工作主要围绕基于无源性的永磁同步电机高性能速度控制而展开。全文结构概括如下：首先，阐述了本课题的研究意义以及国内外对永磁同步电机的研究现状。其次，根据坐标变换原理推导了永磁同步电机三种坐标系下的数学模型，为后续进行无源性控制器的设计奠定了模型基础。接着，介绍了无源性控制的基本概念和原理，给出了端口可控耗散哈密顿系统的无源性控制器设计方法，为永磁同步电机的无源性速度控制器设计奠定了理论基础。最后，根据无源性控制原理设计了永磁同步电机的速度控制器，并运用Matlab软件对其进行了系统仿真。对比PI控制方法，无源性控制器具有结构简单、易调节的优点。仿真结果表明，基于无源性的控制系统精度更高，且抗干扰能力更强。由于在电机的实际运行中，负载转矩不易测量且存在扰动，对系统控制性能将造成不利影响。为此，进一步设计了两种负载转矩观测器，并通过仿真结果验证了其有效性。