永磁同步电动机（permanent magnet synchronous motor,PMSM）相比于其它类型电机,具有结构紧凑、可靠性高、运行效率高、功率密度大、损耗小、外形尺寸设计相对灵活等诸多优点,故其应用范围变得越来越广泛。近些年来,为了降低电机调速系统成本、提高系统可靠性以及拓宽电机的应用场合,无传感器控制系统的应用逐步成为该领域的研究热点。然而转子位置跟踪速度、估计精度以及系统的稳定程度直接影响无传感器控制系统的调速性能。针对这一研究难点,本文提出了一种改进的锁相环（phase-locked loop,PLL）,用于实现永磁同步电机无传感器控制系统中转子位置的准确估计。本文首先推导了 PMSM在α-β静止坐标系和d-q旋转坐标系下的数学模型,分析并研究了结合前馈补偿的矢量控制策略。在此基础上,于静止坐标系下设计了滑模观测器（sliding mode observer,SMO）。针对滑模观测器中固有存在的抖振问题,采用饱和函数取代符号函数的方法,对传统滑模观测器进行了改进,从而减小了抖振程度,并搭建了 Matlab/Simulink仿真模型进行了分析验证。接下来,针对表贴式永磁同步电机的定子反电动势（back-electromotive force,back-EMF）进行了谐波分析,确定了谐波成分在旋转坐标系下的表现形式。针对特定次数谐波成分设计了由自适应陷波器（adaptive notch filter,ANF）和低通滤波器（low pass filter,LPF）串级组成的新型滤波器。基于该新型滤波器的PLL与传统基于PI控制的type-2（二型）PLL相比,具有更快的响应速度和更大的相位裕度。最后利用仿真实验验证了本文提出的转子位置估计方法的有效性和可行性。实验证明新型PLL相比于传统基于PI控制的旋转坐标系下的锁相环（synchronous reference framephase-locked loop,SRF-PLL）,不仅能保证较高的估计精度,而且具有较快的转子位置跟踪速度和较强的滤波性能。并进一步搭建永磁同步电动机无位置传感控制半实物仿真平台,实验结果也同样证明了改进的PLL在永磁同步电机的转子位置估计性能方面的优越性。