永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor)相比与其他类型的电机,具有较小的空间占有率、较大的功率密度以及更高的效率,被广泛应用于生产生活中的方方面面。但传统的机械式传感器在永磁同步电机交流传动系统中时常出现各种难以维护的问题,降低了交流传动控制的稳定性和可靠性。针对机械式传感器可靠性较低的问题,本文在对PMSM控制中,在中高速度范围采用滑模观测器,在低速度范围采用脉振高频电压注入法,实现全速度范围无位置传感器控制。为了改善传统滑模观测器对PMSM转子位置和速度的估算精度,设计了一种基于自适应滑模边界层的S型控制函数,结合PLL系统构建出改进型滑模观测器。首先,建立以PMSM为研究对象的电机模型,并构建电流滑模面。其次,利用可变滑模边界层的设计思路,结合边界层特性,通过转速对边界层厚度自适应调整的S型控制函数取代传统开关函数,有利于抑制系统抖振并改善观测性能。之后,针对PLL估算转子位置及转速信号时动态阶段跟踪性能较弱的问题,以及边界层改变出现的转速跳变现象,设计了信号抑制器用来减弱动态误差,改善系统估算精度。最后,通过Matlab/Simulink进行仿真分析,证明了本方法具有可行性并且达到了较高的估算精度。为了建立低速范围下的估算算法,首先解释了脉振高频电压注入法的基本原理。其次,对该算法的估算过程进行了详细的分析。最后,在Matlab/Simulink平台搭建模型并进行仿真分析。为了保证高、低速估算算法能够平稳的进行切换控制,设计了一种基于sigmoid函数的复合控制系统。首先,根据PMSM的参数设计合理的复合控制区间。其次,以sigmoid函数作为权重值的计算方式,进一步降低两种估算算法切换过程中的转速波动,保证复合控制区间系统能够平滑过渡。最后,利用Matlab/Simulink仿真验证了方法的有效性。