位置检测是实现永磁同步电机高效率、高功率密度、大转矩和高转速范围控制的重要条件;为了适应恶劣的工作环境和降低产品成本,在实际工程中无位置传感器控制算法有广泛的应用前景。针对现有的位置估算方法存在估算误差大,受谐波等因素影响大的问题,本文对基于滑模观测原理的永磁同步电机位置估算方法进行深入研究与分析,主要工作如下:针对滑模位置观测器和矢量控制原理,本文首先推导了永磁同步电机在同步坐标轴系和静止坐标轴系下的数学模型,论述了矢量控制模型的原理和结构。阐述了滑模控制的原理以及产生高频抖振的原因,分析了采用饱和函数的传统滑模位置观测器的架构,探讨了其中低通滤波器的截止频率对反电动势中扰动信号衰减和相位延迟的影响。针对滑模位置观测器估算位置存在误差的问题,本文讨论了电机电阻参数和电感参数对于位置估算的影响,对电机参数的选型提出了建议。阐述了逆变器中存在的死区和管压降对电压矢量的影响,推导了因逆变器造成的电压幅值和相位误差与估算位置的关系,提出了利用电流信号和反电动势幅值信号对估算位置进行补偿的方法,减小了位置估算误差。针对电压谐波和电流谐波对估算反电动势的影响,分析了谐波与位置估算中脉动分量的关系。由于传统滑模位置观测器中低通滤波器对谐波的抑制能力有限且含有相位延迟,本文基于谐振型趋近律的原理,提出了改进滑模位置观测器,分析了改进滑模位置观测器的稳定性并探讨了观测器中的参数选型,设计了增益自适应的改进滑模位置观测器。最后,本文在内置式永磁同步电机的平台上搭建了基于改进滑模位置观测器的无位置传感器控制系统。在MATLAB中对改进和传统滑模位置观测器的位置估算方法的永磁同步电机矢量控制系统进行了仿真研究和对比分析,验证了理论分析。利用建立的仿真模型和系统参数,在dSPACE DS1103平台上,搭建了采用改进滑模位置观测器的永磁同步电机矢量控制实验系统,对各种工况进行了实验。结果表明,本文提出的方法能够有效滤除反电动势中的谐波和高频抖振信号,避免了相位延迟,减小了位置估计误差,提高了系统的稳态性能和动态响应,验证了改进滑模位置观测器的合理性和有效性。