内置式永磁同步电机(IPMSM)具有电磁转矩纹波系数小、动态响应快、运行平稳、过载能力强等优点。然而内置式永磁同步电机是一个复杂多变量的非线性系统,传统的线性控制方法难以保证其运行品质。因此针对此问题,本文围绕内置式永磁同步电机非线性控制方法展开研究工作,着重研究如何利用自抗扰控制、无源控制等非线性算法改善系统的动态响应能力和抗干扰能力。本文首先对内置式永磁同步电机特点进行分析,构建其在两相同步旋转坐标系下的数学模型,阐述矢量控制的基本原理以及实现最大转矩电流比控制的方法,为下文的无源控制与自抗扰控制建立基础。无源控制具有物理意义明确、参数较少且易于调节、系统结构稳定等优点。因此本文从电机能量方程入手,在此建立属于内置式永磁同步电机的端口受控哈密顿模型(PCHD),在系统平衡点的基础上对阻尼互联参数进行配置,设计了永磁同步电机无源控制器,改善系统性能,有效地提高了电机的运行品质。为了提高系统的抗干扰能力,引入具有“基于误差来消除误差”特点的自抗扰控制(ADRC)。通过对非线性跟踪器、扩张状态观测器和非线性状态误差反馈三部分进行设计,使自抗扰控制具有跟踪-观测-补偿的能力。将永磁同步电机的内部参数变化与外部干扰视为系统总扰动进行观测与补偿,并且自抗扰控制具有不依赖于控制对象的数学模型的特性。因此所设计的自抗扰控制控制器有效地消除了超调量,缩短了调节时间,提高了系统动态响应能力。在Matlab/Simulink环境下对两种算法进行仿真实验,根据实验结果进行比对,获得最佳系统参数,同时分析出算法的各自优点,利用转速环自抗扰控制器与电流环无源控制器相结合,设计出一个改进的自抗扰-无源控制策略。在仿真的基础上,本文以TMS320F28335为主控芯片而设计了永磁同步电机驱动控制器,同时设计控制器中的主要硬件电路,并对控制软件的主程序、中断程序进行描述。最后根据实验结果验证了本文所提出算法在永磁同步电机调速系统中的应用价值。