永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有简单结构,优越性能,体积小,效率高,具有良好的稳定性等优点。被广泛运用在电动汽车、伺服机器人,航天项目等领域。虽然传统矢量控制的策略可以支持大多数场合的控制需求,但在一些较易遭受负载突变干扰的状况下,仅仅依赖速度环对PI的反馈调节,则不能达到对转速的迅速调整目的。同时永磁同步电机装有的传感器控制系统也比无速度传感器控制系统在成本上相对更高,无速度传感器控制系统拥有更低的成本而且对于环境的适应能力更强。因此,研究设计性能高、成本相对较低的PMSM控制系统就具有相当高的实际应用价值。本文首先简单介绍了 PMSM的数学模型以及物理构造,因PMSM自身强耦合关系,需要进行坐标转换来实现更易操控性。因此,本文介绍了常用的坐标变换的方式。在此基础上,运用已经成熟的FOC矢量控制方法搭建PMSM的矢量控制系统模型。其次,采用滑模控制的转速控制器(Sliding Mode Variable Structure Control,SMC)来替代系统中PI速度调制器。为提升系统抗外界扰动能力及抑制SMC自身抖振问题,本文采用扰动观测器,将其输出端接入电流调节器的输入进行前馈补偿的策略。并通过仿真及实验验证了此方法可以对SMC自身抖振问题起到削弱作用,同时提升系统的抗负载扰动能力,以及增强了鲁棒性。最后,采用无迹卡尔曼滤波,引入自适应法,通过自适应调节,解决滤波过程中由于系统噪声统计特性未知所导致滤波发散的问题。形成自适应无迹卡尔曼滤波算法(Adaptive Unscented Kalman Filter,AUKF),并对新算法的收敛性进行分析证明。利用AUKF设计对PMSM的转速与转子位置角的观测器,替代原矢量控制中编码器作为反馈速度信号的输出这—过程,实现无速度传感器FOC系统的调制。通过对仿真与实验结果分析,提出的新方法在转速及转子位置估计都具有良好的观测精度。