超高速永磁同步电机在现代工业中应用越来越广泛,而其驱动控制的关键技术被发达国家垄断,研究超高速永磁同步电机控制策略,开发我国自主的超高速永磁同步电机控制系统,是缩小中外差距,提高我国现代工业水平的必经之路。本文以超高速永磁同步电机为研究对象,完成了控制算法的设计、验证与实现,具体如下:首先,简述了本文研究对象的系统组成,给出了超高速永磁同步电机的参数,阐述了超高速永磁同步电机的数学模型,在MATLAB中搭建了电机仿真模型并进行了相关仿真实验,为控制算法研究奠定基础。其次,针对超高速永磁同步电机位置传感器安装困难、要求高的特点,设计了基于扩展卡尔曼滤波器(EKF)的无传感器转速估计算法;进行了基于直接转矩控制(DTC)的转速估计算法仿真实验,仿真结果验证了所设计的转速估计算法的正确性。接着,针对DTC转矩、磁链脉动大的局限性,引入SVPWM对DTC进行改进;针对超高速电机强耦合、高阶、非线性的特点,设计了模糊PID速度控制器,并与经典PID速度控制器进行了仿真对比实验,仿真结果表明,模糊PID控制器具有更好的控制性能。然后,针对超高速永磁同步电机系统参数不确定性强、负载扰动大的特点,设计了自适应鲁棒速度控制器,并证明了系统的稳定性和转速跟踪误差收敛性;搭建了系统仿真模型,进行了仿真实验,仿真结果表明,较之模糊PID速度控制器,基于自适应鲁棒速度控制器的超高速永磁同步电机系统具有更好的鲁棒性。最后,介绍了系统实验平台主要构成,完成了系统控制策略相关软件设计与开发,包括转矩和磁链环控制模块、转速环控制模块、转速估计模块等。为实时监测系统运行状态,设计了上位机监控软件。进行了系统实验,实现了转速的有效控制,验证了电机控制策略的有效性。