三相感应电机构造简单、可靠耐用,在各种工控领域得到普遍应用,其高性能变频调速控制也得到广泛关注与研究。无位置传感器控制技术可降低变频调速系统的体积和成本,增强系统可靠性,成为高性能变频调速控制的一个研究热点。鉴于扩展卡尔曼滤波器（EKF）具有优异的噪声抑制能力,且近年来数字处理器计算速度的大幅提升解决了EKF计算量较大的问题,本文在基于扩展卡尔曼滤波器的感应电机无位置传感器矢量控制系统的基础上进行研究与改进。首先,介绍矢量变换和空间矢量脉宽调制技术,并建立感应电机在三种坐标系下的数学模型。通过分析在按转子磁链定向的同步旋转正交坐标系下的感应电机数学模型,阐述了矢量控制理论的原理和实现方法。为提高矢量控制的动静态性能,采用动态解耦控制器对电压进行解耦。运用工程设计方法对矢量控制系统的PI控制器进行了设计。然后,介绍卡尔曼滤波的基本原理,详细推导出扩展卡尔曼滤波器的实现步骤和计算公式。为了应用扩展卡尔曼滤波器进行感应电机状态辨识,建立感应电机在两相静止坐标系中的状态方程,并进行离散化和线性化。接着,针对标准EKF算法难以确定合适的噪声协方差矩阵的缺点,在极大似然估计的基础上,结合标准EKF基本公式,详细推导提出基于后验残差序列的自适应EKF算法。该算法可以根据滑动窗口内的后验残差信息实时估算与更新系统噪声协方差矩阵Q。然而开窗法采用相同的权重,降低了滤波器的动态收敛速度,因此进一步加入限定记忆指数加权算法以提高动态性能,并且采用粒子群算法进行窗口长度和指数加权算法参数的优化选取。最后,在MATLAB/simulink环境中建立仿真模型,对文中各种算法进行仿真验证,并且搭建了实验验证平台,包括硬件设计和软件设计。在不同工况下,分别应用各种算法进行变频调速实验,对比分析各算法的转速和磁链跟随性能,验证文中改进的无位置传感器控制算法的正确性和有效性。该论文有图79幅,表5个,参考文献100篇。