永磁同步电机驱动系统凭借其高功率密度、高控制精度等优点被广泛应用于交通运输、航空航天、工业生产等领域。采用无位置传感器驱动技术可降低成本，提高系统在恶劣环境下可靠性，同时减小系统体积。然而，矢量控制对无位置传感器信号精度与鲁棒性要求很高。为了提升观测器鲁棒性，基于滑模控制律的永磁同步电机无位置传感器被应用至传统方法内，然而观测器鲁棒性提升伴随着系统抖振问题的产生，从而降低观测精度。本文主要研究工作如下：
　　针对由于突加突减外部扰动负载所导致系统转速波动过大的问题，基于永磁同步电机数学模型设计了扩张转矩观测器，在此基础上结合自抗扰控制技术设计了具有前馈转矩功能的速度控制器。通过引入滑模控制理论对观测器控制律进行设计，进而提升观测器鲁棒性与负载转矩观测能力及收敛速度。相比于传统线性控制律扩张观测器与PI速度控制器，实验结果表明所提出方法在抗负载转矩扰动能力上获得了提升。
　　为削弱抖振，通常采用准滑动模态与滑动模态相结合的转子位置观测器。首先针对准滑动模态下观测器展开分析。从理论上证明，以削弱鲁棒性为代价削弱抖振的方式会造成定子电流观测误差，从而导致反电势观测产生误差，造成转子位置观测滞后。为解决上述问题，设计了具有误差补偿功能的变积分转子位置观测器，首先对传统方法的滑模面及控制律实现改进，然后提出了无位置滞后转子位置滤波器与之配合。实验结果证明了所提出方法对观测滞后现象抑制效果显著。
　　分析了基于滑模控制律的观测器抖振现象产生根本原因，设计了积分滑模观测器以尽可能地消除抖振现象。首先设计了积分滑模面，随后根据反电势数学模型设计了增益自适应的滑模控制律，最后对一阶低通滤波环节展开了分析，设计了转子角度定量补偿环节，削弱了低通滤波环节造成的相位滞后问题。实验结果表明所提出方法能够很大程度上抑制抖振。
　　对传统全阶滑模位置观测器展开分析，经过理论推导证明该方法无法保证观测误差在有限时间内绝对收敛，且观测器内部抖振现象仍然存在。针对上述问题，首先引入了滑模控制理论中终端滑模面与高阶滑模控制律理念，分析了反电势状态量模型，给出了全阶观测器建模过程，随后设计了高阶终端滑模面及控制律，采用Lyapunov稳定性定理证明了所提出观测器稳定的充要条件，接着从理论上分析了观测器对于抖振抑制能力与有限时间内观测误差收敛至零的能力，最后给出了所设计高阶滑模面具体数字化离散过程。实验结果证明了所提出方法在上述两方面的提升的有效性。