永磁同步电机具有体积小、结构简单、效率高、对环境适应性强等众多优点,在各种高性能驱动系统中得到了广泛的应用。永磁同步电机无传感器控制技术无需机械传感器,而是通过电机电流、电压等信息估算出转子信息,能够降低系统成本,增加系统可靠性,因此成为当前电机控制研究领域的热点。本文首先对永磁同步电机无传感器控制系统的研究现状及发展前景进行介绍,着重介绍了三电平逆变器技术和无传感器技术中的滑模观测器。然后在分析永磁同步电机结构和特性的基础上,建立电机在三种不同坐标系下的数学模型；根据调速系统要求,选择控制策略,引入矢量控制技术,构建调速系统。接着介绍三电平逆变器产生三电平和空间矢量的原理,并在传统SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)控制算法原理的基础上,研究一种60。坐标系的空间矢量脉宽调制方法。随后根据滑模变结构控制原理和永磁同步电机静止坐标系下的电压方程、磁链变化规律,建立线性滑模观测器观测转子磁链；在上述线性滑模的基础上,引入变结构控制中的高阶终端滑模原理,构建二阶非奇异终端滑模观测器,以解决线性滑模存在的问题。最后以上述研究成果为基础,构建永磁同步电机转速电流双闭环无传感器矢量控制系统,并利用一种自启动策略使整个系统能快速平滑的进行状态切换。本文以MATLAB为仿真平台,对三电平SVPWM改进算法、转子磁链滑模观测器、无传感器控制系统等主要内容进行仿真,通过分析比较仿真图验证理论的正确性。