永磁同步电动机有输出力矩大、效率高、工作稳定等众多特性，而且相比于

其他电机它占用体积更小，这样它逐步广泛应用于一些高性能应用场合。永磁同

步电机是一种机电能量转换装置,并且已经应用于国民产业的各个领域以及大众

的日常生活中。但是永磁同步电机在低速运行下易受到来自内部以及外部负载扰

动的影响，研究低速抗扰动策略是十分必要的。

在参阅了国内外相关文献的基础上，首先研究分析了永磁同步电机的结构以

及工作原理，推导出永磁同步电机在不同坐标系下的函数模型。其次研究了高性

能永磁同步电机伺服系统的控制策略，对电流环的常见几种控制策略作了优缺点

分析，采用基于id=0 的矢量控制方式，使得交流电机的多个耦合变量变化为简

单的线性关系。并对基于id=0 的矢量控制方式进行了原理阐述以及MATLAB 仿

真，仿真结果验证了策略的有效性。针对速度环的控制策略，我们分析了现有几

种常见的低速下控制策略的优缺点，相对于传统的PID 控制策略，基于滑模控

制策略具有对参数摄动以和外界扰动较强鲁棒性的特点，将滑模控制应用于速度

环，加之自身调节参数较少易于实际应用。为了进一步抑制干扰以及滑模固有的

抖振问题，在滑模控制中引入了积分滑模面和边界层法，对实际电机建立数学模

型，利用MATLAB 对滑模控制进行仿真实验，实验证明了该策略优于传统的PID

控制。

为了证明滑模策略在实际应用中的意义，设计了以TI 公司32 位微控制器

TMS320F28335 和ADI 公司的16 位高精度模数转换芯片AD7606 为核心的驱动

电路，电流采样采用高精度的霍尔电流传感器，驱动放大器选用了三菱公司的超

小型集成功率放大器IPM21961。并在CCS 环境下编写了永磁同步电机驱动程序，

完成电路各部分的调试。

最后，采用PID 和滑模控制两种速度环控制策略下作了相关实验，利用

matlab 工具对实验数据进行处理，对比分析了两种策略的优缺点，初步证明了滑

模控制在低速运行下具有更加良好的抗干扰能力。