在工业伺服控制系统中,永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)由于具有高功率密度、转矩电流比高等优点而被运用在各种场合。然而永磁同步电机由于自身非线性、各个变量存在耦合,并且在实际使用时受到不同程度的干扰,传统PI控制器已很难满足高性能永磁同步电机伺服系统的控制要求,因此需要引入相应的控制策略来实现永磁同步电机的高精度控制。基于系统镇定的无源控制方法,是一种本质上的非线性控制方法,具有设计简单、易调节和无奇异点问题等优点,受到学者和专家的广泛关注。本文针对永磁同步电机调速系统的无源控制方法展开研究。本文首先介绍了永磁同步电机的物理模型及数学模型,根据旋转两相坐标系下永磁同步电机的数学模型及矢量控制系统的基本原理,搭建系统仿真模型。其次,本文根据永磁同步电机的数学模型,构造了电机的端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型,并采用互联和阻尼分配无源控制方法对永磁同步电机进行电流控制器的设计。同时针对传统无源控制器只考虑到电机本体的缺点,建立双惯性模型,运用无源理论推导出一种基于双惯性系统的速度控制器。仿真结果表明,针对双惯性电机设计的无源控制算法可以很好地跟踪电机的转速指令,使得电机速度的动态响应和稳态性能更加优越。然后,本文针对传统的无源控制器在负载转矩未知的情况下存在稳态误差的问题,分别提出了基于速度误差的积分型负载转矩观测器和比例积分型负载转矩观测器。仿真结果表明,所设计的两种观测器均能在负载突变时回到转速设定值,具有较强的鲁棒性。并且,比例积分型观测器能够更加快速准确检测出负载转矩变化,使得电机在负载突变时更加快速地跟踪到给定值。最后,本文将所提出的控制方法应用于以DSP2812为核心的永磁同步电机控制平台上,将相应的控制算法用C语言进行编程,验证控制算法应用在永磁同步电机控制上的效果。实验结果表明,本文所提出的基于负载观测器的无源控制方法可以使系统转速稳定于期望平衡点,并且应对负载突变时能够迅速跟踪到给定值。