现代工业对电气传动的技术要求日益提高，其中异步电机传动系统颇受青睐。而数学模型的高阶、非线性和不确定性的特点，导致异步电机的高性能控制和磁链估计并非易事。研究异步电机高性能控制，既是现代工业的迫切要求，也是非线性控制领域的热点问题。 本文将Backstepping设计和扩张状态观测器(ESO)相结合，提出了一种新的异步电机控制策略。利用Backstepping设计，可将高阶的异步电机控制系统化为低阶子系统的级联，逐步递推得到电压控制律。递推过程基于Lyapunov稳定性原理，故在设计出控制器的同时，也保证了控制系统的稳定性。新的控制系统具有双通道结构，不包含积分环节。仿真结果表明，新控制器能够显著提高异步电机控制系统的动态性能。 针对系统中的各种不确定性，本文提出了“集中+观测+补偿”的处理方法。将各种不确定性的综合作用集中为对系统的“总扰动”，利用ESO实时观测其变化并反馈给控制器，实现对总扰动的补偿。ESO跟踪速度很快且稳态观测误差甚微，故控制系统既具有优良的动态性能，又可以在省却积分环节的情况下，得到满意的静态性能。 为了克服定、转子电阻摄动的影响，本文提出了一种在定子电流同步坐标系(D，Q坐标系)下的转子磁链估计器。利用非线性跟踪-微分器(TD)获取电流矢量的旋转速度，建立了D，Q坐标系下的异步电机数学模型，从而推导出新型磁链估计器。新估计器不包含电阻参数，具有很强的鲁棒性；且根据稳态特性分析可知，该估计器具有稳态自校正功能。 仿真和实验结果证明，新型磁链估计器对电阻参数完全鲁棒，精度很高。仿真结果表明，ESO能够快速准确地跟踪总扰动的变化，新的控制器响应迅速，无超调。本文的研究成果为异步电机高性能控制提供了一条有效的途径。