永磁同步电机（PMSM）因其优异的性能被广泛应用于电动汽车领域,在永磁同步电机高性能控制中,往往要通过传感器获取转子的位置和速度。由于位置传感器工作环境复杂,一旦出现故障,有可能导致动力失控,存在安全隐患。因此,有必要对位置传感器失效时,驱动电机的无位置传感器控制进行研究,以提高控制系统容错能力。本文主要探讨了基于滑模观测器的PMSM无位置传感器控制方法,对低通滤波器结合锁相环组成的位置提取系统进行改进,以提高位置估算精度。由于滑模观测器的设计依赖于电机数学模型,因此本文首先建立了永磁同步电机的数学模型,结合矢量控制技术,分析了最大转矩电流比（MTPA）和弱磁控制策略。针对数学模型中的电机本体参数,设计了一套操作简单的测试方案,识别了包括电阻、电感、磁链、转动惯量等参数,同时,完成了PMSM双闭环控制PI调节器的参数设计,并在Simulink环境中搭建了电机控制系统的模型,仿真分析了双闭环电机控制系统性能。其次,在双闭环控制系统基础上,根据滑模控制理论建立了内置式永磁同步电机的状态观测器,利用低通滤波器结合锁相环技术的相位提取系统估算转子位置和速度,对中高速时电机的无位置传感器控制作了深入的研究。考虑到数字化控制器的离散特性,详细推导了滑模观测器和位置提取系统的离散化过程,重点分析了位置提取系统相位估算误差的原因,主要包括离散化精度、低通滤波器相位补偿和锁相环离散化结构三个方面。针对离散化精度问题,采用阶跃响应变换法对低通滤波器进行离散化,并保留至二阶;对于低通滤波器相位补偿不精确,主要是通常所采用的相位补偿是基于连续条件下推导得到,与离散情形有一定差异。为此本文进行了详细推导,提出了基于离散低通滤波器的相位补偿修正公式,并对锁相环离散化结构作了改进,得到了改进型的位置提取系统,仿真计算表明改进型相位提取系统能够明显提高位置估算精度。最后,为实现基于滑模观测器的PMSM无位置传感器控制程序的高效开发,本文采用了基于模型设计的代码自动生成方法。同时,设计了以TMS320F28335为核心的电机控制器硬件系统,利用电路设计软件对控制器的PCB进行布局,加工了控制器样机,完成了控制器硬件系统的功能调试。