研究电机控制方法,提高转速控制精度,是提高钻井轨迹导向机器人系统导向控制精度的关键。提高系统的导向精度可以提高石油开采效率,降低开采成本,对我国的能源安全具有重要的战略意义。本文选择结构简单,控制精准的永磁同步电机作为系统动力设备,并选择转矩脉动较小的矢量控制策略作为其控制策略。本文对永磁同步电机的结构和矢量控制的原理进行介绍,并建立了永磁同步电机矢量控制的数学模型。由于矢量控制速度环和电流环使用的PI控制器控制精度不够,本文基于预测控制的原理,建立了速度环预测控制器和电流环无差拍预测控制器,提高了系统控制精度。由于速度环预测控制建模时未考虑扰动的影响,系统的抗扰动性能较低,本文使用自抗扰控制中的扩张状态观测器来观测系统扰动并对速度环预测控制进行补偿,提高了系统的抗扰动性能。本文中永磁同步电机工作环境必然会产生电机参数摄动,造成电流环控制器模型参数与实际之间的误差,进而产生电流静差。本文分析了模型参数误差与电流静差的关系并对相关参数进行积分来消除电流静差,提高了系统的运行稳定性。最后,本文进行了SIMULINK仿真,结果表明了本文研究算法在超调性,抗扰动性,动态响应速度和稳态精度等方面相对PI控制的优势,验证了其可行性。