目前,随着我国绿色发展理念的深入,驱动系统快速向清洁化、电动化发展。永磁同步电机具有转矩密度大、效率高等优点,在工业界中得到了广泛应用。本文以永磁同步电机无位置传感器控制系统为研究对象,针对逆变器非线性导致电机电流谐波加重、位置观测算法准确性降低等问题展开研究,期望通过提出补偿策略改善永磁同步电机电流谐波问题,提升位置估算准确性及系统动态性能。首先,本文分别在自然坐标系、旋转坐标系下建立永磁同步电机动态数学模型,基于空间脉冲宽度调制技术及转子磁场定向控制策略进行有位置传感器矢量控制系统设计。在拓展反电动势模型基础上设计滑模观测器,利用滑模观测器观测永磁同步电机位置以及转速,搭建永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统。针对低速滑模观测器失效问题,提出采用预定位法进行初始位置定位、I/f控制方法启动、中高速切换滑模观测器的控制策略。针对逆变器非线性因素对永磁同步电机位置滑模观测器的影响,通过分析功率器件通断时间、功率器件管压降等对逆变器输出电压的影响,依据相电流方向、功率器件开关序列建立了逆变器输出电压模型。逆变器误差电压会导致电机相电流、反电动势谐波含量增加,同时,此误差电压会导致d-q坐标系下的电流及反电动势中存在六次谐波,进而导致系统输出转矩脉动、滑模观测器观测角度准确性降低、系统动态性能下降。在本文所建立的逆变器输出电压模型基础上,提出逆变器非线性误差电压在线计算方法。通过采样电机运行在特定位置时的d-q坐标系电压、电流,解算各相桥臂的偏置电压,依据此偏置电压结合各相电流方向及开关序列分别确定各相补偿电压幅值,使得逆变器各相输出电压更接近理想值,从而减小定子电流、反电动势谐波含量,提高观测角度准确性,改善系统动态性能。最后,设计永磁同步电机无位置传感器控制系统的硬件和软件,搭建实验平台。分别对本文提出的无补偿算法、传统死区补偿算法以及新型补偿算法三种不同补偿策略进行对比实验研究,验证本文所提新型补偿算法的可行性和有效性。