永磁同步电机(PMSM)具有效率高、功率密度大、维护简单等优点,在交流伺服系统中得到广泛的应用。随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展,交流传动系统在动静态特性的控制上已经可以和直流传动系统相媲美。然而,PMSM是一个高阶、多变量、强耦合和参数不确定的非线性系统,对交流伺服系统的控制提出了更高的要求。近年来,基于端口受控耗散哈密顿系统的能量整形方法,得到学者们的广泛重视。将闭环伺服系统的能量存储函数作为系统的Lyapunov函数,依靠互联和阻尼配置的无源控制(IDA-PBC)方法向系统注入能量来达到稳定的目的。　　本文将能量整形方法应用到PMSM控制中,对电机的控制器设计和系统稳定性进行了理论分析。首先对基于耗散理论的无源性控制和能量整形方法做了具体的阐述,由哈密顿方程推导出端口受控哈密顿(PCH)系统。然后将耗散的概念引入到PCH系统,得到了具有端口受控的耗散哈密顿(PCHD)模型,并将PMSM在d-q旋转坐标系下的数学模型表示成PCHD的形式。最后分析了IDA-PBC能量整形方法,利用该方法设计了PMSM的位置控制器,并对其稳定性做出了理论分析。　　针对上述控制器,本文在Matlab7.0/Simulink环境下建立了仿真电路,通过仿真分析,得到了电机的转矩、转速和位置等响应曲线,验证了能量整形方法的正确性和有效性。本文最后为PMSM的硬件驱动电路设计,系统以TI公司最新推出的微控制器(LM3S9971)作为控制芯片,同时给出了电源和PWM驱动等子模块的电路图。