永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machines,PMSM)因宽调速范围和高效率等优势在高速、大功率、高性能场合有着广泛的应用前景,但PMSM及其驱动系统的性能在实际运行中受空间谐波、磁路饱和、交叉饱和、交叉耦合等诸多非线性因素的影响较大,传统的线性模型不能准确反应系统的真实动态特性,因此准确而快速的PMSM非线性建模成为高精度、高性能控制领域的研究焦点。本文以三相PMSM为研究对象,探讨三相PMSM的非线性建模方法,研究基于有限元仿真数据建立通用的三相PMSM查表法模型的方法并对模型进行验证分析,主要工作如下:首先,对PMSM运行中存在的非线性因素及其对系统运行性能的影响进行分析总结,在PMSM线性模型的基础上,考虑各种非线性因素,推导PMSM的通用非线性数学模型。以样机对应的有限元仿真数据为例,分析其磁链和转矩随电流和转子位置的非线性变化关系,映证所推导的数学模型的合理性。其次,基于有限元仿真得到的非线性磁链特性及转矩特性数据,研究建立PMSM非线性查表法模型的多种方法,包括采用正磁化磁链表格和逆磁化电流表格的模型,以及采用全转矩表格和单独采用转矩脉动表格的模型,并探讨正磁化表格的求逆算法以及采用离散傅里叶变换进一步实现逆磁化电流表格的简化。在此基础上,建立通用集成的三相PMSM非线性本体模型,可提供多种表格模式的选择,并可直接与外围电路结合进行驱动系统的仿真分析。再次,利用有限元场路联合仿真的结果分别与所建立的PMSM查表法模型和PMSM线性模型的仿真结果对比,从精度角度验证所建模型的合理性与准确性,从速度角度验证所建模型的高效快速性,并搭建样机实验平台,通过实验结果进一步验证所建模型。最后,针对所建PMSM查表法模型中不同表格模式的选择,对比分析正磁化磁链表格模型和逆磁化电流表格模型在不同运行工况下对模型精度的影响,以及采用电流频域分量系数表格的模型相对于时域电流表格模型的优缺点,并从精度要求、存储容量需求等方面对采用全转矩表格的模型和单独采用转矩表格的模型进行对照分析。