开发新能源汽车是未来汽车行业发展的必然方向，混合动力汽车作为这个过程中的重要一环，近年来受到国内外各大汽车厂商的高度重视。为改善混合动力汽车的控制性能，本文针对车用永磁同步电机的非线性控制展开深入研究。针对混合动力汽车运行工况复杂，环境恶劣的情况，本文采用了一种非线性控制方法——自抗扰控制，并建立了永磁同步电机的矢量PI和自抗扰控制的仿真模型。相比PI控制，自抗扰控制能做到既快速又没有超调的控制效果，并且对电机的内外扰动有很强的鲁棒性。针对自抗扰控制器参数整定困难的问题，采用了将自抗扰控制器进行线性化的控制方案，在保证系统控制性能的同时，减少了控制器参数整定个数，简化了控制器的结构，结果表明，与传统PI控制器相比，线性化的自抗扰控制器仍然具有更优的控制效果，为自抗扰控制器的工程应用做了很好的理论铺垫。为满足混合动力汽车控制需求，提高车用永磁同步电机速度环的动态性能，需要在速度控制器中加入微分环节。但经典微分器存在物理难实现、噪声易放大的问题，本文利用跟踪微分器的微分作用，将PI控制器与跟踪微分器的微分环节相结合，实现PI-TD控制，以加快系统的动态响应，改善车用电机控制系统的调速性能。另外，针对跟踪微分器内部的非线性函数难以实现的问题，采用泰勒级数展开的形式，节省了CPU资源。针对车用永磁同步电机控制系统中，旋转变压器测速的噪声问题，在系统速度环反馈通道中加入跟踪微分器滤波环节，同时为了改善因滤波带来的相位延迟，在跟踪微分器中引入微分预测算法，以获得系统更真实的电机转速信号，提高系统的抗干扰能力。本文最后，介绍了基于DSPTMS320F28335的永磁同步电机控制系统的软硬件设计和实验平台的搭建，并针对系统初步实验结果进行了简要分析。