永磁同步电机(PMSM)具有耦合强度高、参数受环境影响易发生变化等特点,是一种复杂的非线性被控对象,传统的PID控制方法难以满足高性能PMSM调速系统的控制要求,且机械速度传感器的安装提高成本的同时降低了系统可靠性。因此,研究与设计高性能控制器与无速度传感器具有重要意义。本文在矢量控制系统的基础上,针对永磁同步电机调速系统存在的不确定性干扰、大控制增益易引起传统线性滑模抖振现象的问题,提出了一种新颖的基于非线性扰动观测器(NDOB)的PMSM调速系统最优滑模控制方法。利用控制李雅普诺夫函数(CLF)方法寻求标称系统的最优控制,优化调速系统性能指标。由于最优控制对系统中不确定性干扰比较敏感,设计了基于NDOB的滑模速度控制器,抑制不确定性干扰造成的不良影响,增强调速系统的鲁棒性。将滑模控制与最优控制结合,得到综合控制u,从而在减小系统抖振的同时,增强系统鲁棒性。为了解决本文中NDOB扰动观测器适用常值扰动的问题,设计了基于扩展非线性扰动观测器(ENDOB)的PMSM调速系统最优滑模速度控制器,并构建了ESO无速度传感器PMSM控制系统,节约了成本,提高了系统的可靠性及控制性能。本文以TI公司DSP2812为处理器,设计了硬件电路和软件程序,建立了PMSM矢量控制系统实验平台并进行了有效验证。