在工业应用领域，永磁同步电机（Permanent　Magnet　Synchronous　Motor,　PMSM）因其固有的高效率、低损耗以及易维护等诸多优点，逐渐取代了感应电机成为交流伺服系统的主流。经典的PMSM控制系统的实现需要机械式位置传感器，然而位置传感器的安装会增加系统的成本、增大电机轴向体积、不适用于某些恶劣环境，因此无速度传感器控制技术成为研究热点。
本文以提高PMSM无位置传感器控制精度为目的，深入研究了PMSM转子位置估算技术以及滑模变结构理论，完成了如下工作内容：首先，完成了简明快速SVPWM算法的推导。在深入研究滑模变结构理论的基础上，设计了滑模观测器（Sliding　Mode　Observer,　SMO）来辨识转速和转子位置角；根据准滑动模态设计理论，设计复合指数函数取代开关函数来削弱抖振；进一步设计具有EKF结构的反电动势观测器，预测-校正环节的存在可以省略掉低通滤波器，从而解决了其带来的相位延迟和幅值误差问题；采用锁相环技术，利用反电动势观测值通过PI调节换取转子信息，避免微分计算转速带来的干扰。接着，在Matlab/Simulink环境下进行了3组仿真分析：传统SMO仿真分析；基于复合指数函数的SMO仿真分析；基于具有EKF结构的反电动势观测器和锁相环的SMO仿真分析，验证了相关设计的正确性和可行性。最后，搭建了基于TMS320F28335控制核心板的硬件平台，完成了2组实验：基于复合指数函数的SMO实验；基于具有EKF结构的反电动势观测器和锁相环的SMO实验。
通过实验结果分析，我们可以得出结论：复合指数函数作为开关切换函数能在一定程度上削弱抖振，改善反电动势波形观测的正弦度，减小转子信息观测误差；基于反电动势观测器和锁相环的滑模观测器具有比较高的观测精度和可靠性，反电动势纹波幅值小，转子信息估算误差小，应该能成为较好的无位置传感器控制方法。