永磁同步电机控制精度高,应用广泛,但由于其内部结构具有非线性与强耦合性,且易受负载扰动等因素影响,控制难度高。要获得高性能伺服控制系统,必须研究先进的控制算法。本文针对伺服系统受负载扰动影响明显的问题,提出两种自适应反推控制策略对其进行改善。一种是结合模型参考自适应理论对永磁同步电机系统负载扰动进行补偿,另一种是将状态观测器引入到自适应反推控制系统,二者均有效提升了系统抗负载扰动能力。在构建出永磁同步电机交流伺服系统PI控制模型的基础上,将反推控制算法引入到伺服系统中,分别选择系统转速偏差与交直轴电流偏差作为外环与内环虚拟控制量,根据李雅普诺夫稳定条件,推导出外环转速控制器,保证了伺服系统稳定性。同理由外向内反步推导出电流环控制器。给出了基于反推控制算法的伺服系统稳定性证明,搭建了反推控制仿真系统,验证了反推控制算法的可行性。针对反推控制存在转速静差问题,将负载估计自适应控制算法与反推控制相结合,应用于永磁同步伺服控制系统。计算系统负载估计值,代替实际负载值传给转速控制器。重新设计李雅普诺夫函数,根据其稳定性定理,得到负载估计与基于负载估计的自适应反推控制器。与纯反推控制相比,自适应反推控制通过估计负载转矩,可以实现控制系统稳态转速无差,并且能够有效抑制负载扰动对伺服系统的影响。针对系统负载连续变化时,自适应反推算法存在稳态转速微小偏差的问题,将滑模状态观测器与自适应反推控制相结合应用于永磁同步伺服控制系统。首先根据永磁同步电机数学模型设计了滑模状态观测器,基于波波夫超稳定性理论,在稳定条件下结合滑模控制推导出估计负载。然后在速度控制器中引入负载估计环节。设计李雅普诺夫函数,得到基于负载估计的自适应反推控制器。当系统负载转矩存在扰动,或连续变化时,与单纯采用自适应反推控制相比,基于滑模状态观测器的自适应反推控制,可有效抑制负载扰动影响,实现稳态转速无差,使系统具有良好控制精度与跟踪性能。