永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有高效率、高功率密度、宽调速范围等优点,在工业上受到广泛关注。模型预测控制作为一种新型的控制策略,具有原理简单、处理非线性约束简便等优点,吸引了大量研究学者的注意。同时基于无传感器PMSM驱动控制系统无需位置传感器,具有低成本、高可靠性和无需安装空间等优点,进一步提升电机驱动系统的紧凑性及功率密度。然而,无传感器驱动控制系统还无法满足高精度高动态响应速度的应用场合和要求,其综合性能还有待进一步提升。因此,本文基于PMSM有限集模型预测电流控制,针对制约无传感器控制系统性能的关键问题开展研究,以提升PMSM无传感器驱动系统全速域控制性能。本文首先介绍了PMSM的基本结构、数学模型,并以此为基础分析PMSM模型预测控制基本原理。该方法相较于传统PI控制具有快速动态响应的优越性,也避免了PI控制器带来的参数调节。同时简要描述SVPWM调制方式的工作原理。其次详细分析滑模变结构基本原理,设计用于高速域转子速度及位置检测的滑模观测器,从消除和削弱抖振两方面出发:一是利用锁相环对信号进行提取,在不使用滤波器的基础上,通过锁相环本身的“鉴相”作用,借助pi控制器对转子位置误差进行不断跟踪,提取出准确的转子转速与位置信息,削弱估计反电动势中的高频抖动分量对系统被估量的影响;二是设计高阶超螺旋滑模观测器,在保证传统滑模干扰不变性优势的基础上,将滑模控制的开关函数与滑模变量的高阶导数相结合,抑制抖振,从而提高系统控制精度。低速工况下由于基波数学模型中的反电动势值很小,所以常使用高频注入方法提取转子位置,本文提出采用一种改进型高频方波注入方法,该方法在αβ轴注入不同幅值且具有相位差的方波信号,利用相邻区间内四种高频响应电流差值,通过数学运算消去高频正余弦信号中的直流分量,相较于传统高频注入法,减少滤波器对系统带宽带来的影响,降低了直流偏置对信号提取带来的误差量,从而提高位置估计精度。最后,基于TMS320F28379D为控制核心的三相PMSM驱动控制平台,对本文所提出方法进行实验验证,实验结果表明所提方法有效地提升电机驱动系统全速域的控制性能,在高速域具有良好的抗干扰及动态响应能力,系统的抖振得到抑制,同时低速域时转子位置信息估计准确,转速跟踪稳定。