永磁同步电机具有结构简单、体积小、响应速度快、可靠性高以及效率高等特点,因此被广泛应用于数控机床、检测设备、机械包装以及激光加工等伺服控制系统。但在实际控制过程中,负载干扰、未建模动态等外部和内部干扰会对永磁同步电机的带来影响,从而无法实现高精度控制。本文基于幂次吸引律、双幂次吸引律和无切换吸引律,探讨能够抑制永磁同步电机扰动的方法,设计相应的离散控制器,并在永磁同步电机实验平台上完成跟踪控制实验。本文研究的主要内容如下:(1)针对含有扰动的系统,无法依据吸引律直接设计控制器的问题,将干扰抑制措施分别植入幂次吸引律、双幂次吸引律和无切换吸引律,构造理想误差动态,并基于理想误差动态设计离散控制器。为刻画系统跟踪性能和整定控制器参数,给出三种吸引律的四个性能指标,包括单调递减区、绝对吸引层、稳态误差带以及系统跟踪误差第一次进入稳态误差带的最大步数,数值仿真验证四个指标的准确性。(2)为了提高系统的控制性能,将系统输出的扰动作用扩张成新的变量,设计一种扰动观测器对等效扰动进行估计,将观测值用于设计扰动抑制措施,从而设计具有等效扰动补偿的离散控制器。实验表明扰动观测器能够有效估计等效扰动,采用等效扰动补偿的离散控制器可以提高系统的控制精度。(3)针对具体的参考信号,如方波、三角波和S曲线,采用不同的干扰差分,形成不同的干扰抑制措施,并将其“嵌入”幂次吸引律中,从而设计出离散控制器。数值仿真和实验均表明:这样设计的离散控制器能够完成具体参考信号的跟踪控制任务,并且具有较高的控制精度,验证了不同干扰差分策略的有效性。(4)针对有周期扰动存在的控制系统,将吸引律方法和重复控制技术相结合,设计出离散重复控制器。通过数值仿真,结果表明:与反馈控制器相比,重复控制器除第一周期外,能够完全消除周期扰动的影响。(5)基于永磁同步直线/旋转电机、ELMO伺服驱动器和DSP2812开发板搭建实验平台,将实验平台简化为二阶离散模型,并给出具体的模型参数。在实验平台中完成反馈控制器、采用等效扰动补偿的反馈控制器、重复控制器、采用等效扰动补偿的重复控制器以及不同干扰差分补偿的离散控制器的跟踪实验,验证了扰动观测器、干扰差分策略和重复控制器能有效抑制扰动,提高系统的控制性能。