随着近年来工业蓬勃发展,工业上对以永磁同步电机为核心的伺服系统在精度、实时性等多方面提出更加严苛的要求。因此,针对以永磁同步电机为核心的伺服系统研究是当下一大研究热点。然而,永磁同步电机系统是一个多变量、强耦合的非线性复杂系统,倘若采用传统线性控制方法来处理永磁同步电机系统,往往无法达到预期控制效果。本文采用滑模变结构、自适应控制和非线性观测器技术,对永磁同步电机系统性能进行改善,具体内容包括:（1）在旋转坐标系下构建永磁同步电机数学模型,针对永磁同步电机系统在传统滑模控制下存在“抖振”现象,提出了一种将超螺旋算法应用于电机系统转速环的设计方法。虽然该算法在保留传统滑模强鲁棒性、对扰动不敏感等优点的同时,可以有效削弱“抖振”问题,但是在控制器参数选择时超螺旋算法依赖扰动边界信息,这会导致超螺旋增益选择不合理。针对这个问题,将自适应超螺旋算法应用于电机调速系统的转速环。该算法通过引入自适应律对超螺旋控制器的增益进行调节,使其保留超螺旋优点的同时,进一步提高系统的调速性能。在Matlab中搭建了永磁同步电机控制系统仿真平台,通过仿真验证,揭示自适应超螺旋控制器的可行性。（2）针对永磁同步电机系统受内、外扰动项影响问题,提出了一种非线性高增益扰动观测器,用于估计永磁同步电机系统所受的非线性扰动。为了提高系统抗扰性能,将扰动观测器与自适应超螺旋算法相结合构成复合控制器。该复合控制器由扰动观测器估计出系统扰动值,并通过前馈补偿应用于永磁同步电机转速环控制。仿真结果证实了复合控制器的有效性。（3）介绍了永磁同步电机实验平台及其软、硬件设计方案。针对硬件部分,主要介绍了以TMS320F28379D为主控芯片的控制板,以及包含了驱动、检测等诸多子模块的驱动板;软件设计主要介绍了调试部分、烧录部分和数据采集部分。基于实验软、硬平台,以MATLAB为开发环境,采用模块搭建、代码编程方式,依照矢量控制策略,搭建永磁同步电机控制系统实验框图。通过对文中算法进行实验验证,表明了复合控制方案具有优越性。