近年来,永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）的无传感器控制作为可望提高电机工作可靠性和容错性的一种重要手段,备受人们研究关注。实际PMSM受系统参数时变、负载摄动等不确定性扰动因素影响。现有的无传感器控制方法尚存在转子状态（转速和位置）观测精度不高、鲁棒性不强等不足,导致无法获得优良的PMSM无传感器速度控制性能。本文从研究提高无传感器控制系统抗干扰能力,以及探索估计精度高、鲁棒性强的转子估计算法的角度出发,主要完成以下两个具有创新性的课题研究和工作:1、基于滑模观测器的PMSM无传感器速度自抗扰控制研究工作根据α-β坐标系下的PMSM数学模型设计一种改进型滑模观测器,以对PMSM转子状态进行有效估计,并采用有较好跟踪能力的锁相环技术对转子状态信息进行提取,克服传统滑模观测器采用反正切函数滤波提取所导致估计延迟,而致使无传感器控制性能下降的不足;结合d-q旋转坐标下的PMSM状态方程,并考虑系统参数扰动,以及转子状态估计误差和负载扰动,分别设计电流环和速度环的线性自抗扰控制器。为了消除系统内部扰动对电流环的影响,设计线性扩张状态观测器对系统内部扰动进行观测估计,并设计PD结构的误差线性反馈控制律予以观测扰动补偿。转速环同电流环的设计思路,通过线性扩张状态观测器以及PD结构的误差线性反馈控制律来消除负载和估计误差对无传感器速度控制性能的影响。通过双闭环自抗扰控制来实现抑制扰动和转子状态估计误差对无传感器控制性能的影响,以提高PMSM的无传感器速度控制性能和鲁棒性。2、基于分数阶滑模观测器的PMSM无传感器速度控制研究现有的PMSM转子状态估计算法大都为整数阶的。近年来,为获得高性能的PMSM无传感器控制,人们开始尝试将分数阶理论用于PMSM转子状态的估计检测,但相关研究报道很少,表明该方面研究尚处起步阶段。本文设计得出一种基于分数阶滑模观测器的PMSM无传感器速度控制方法。该方法从α-β坐标系下的PMSM状态数学模型出发,定义以定子电流观测误差为变量的分数阶滑模函数,结合稳定性理论设计分数阶滑模观测器的控制律,并利用频域理论设计出分数阶次参数;设计制定基于分数阶锁相环的转子状态提取方法,不仅能克服传统反正切函数提取存在高次谐波所需低通滤波和相位补偿的问题,而且可进一步提高转子转速和位置的估计精度。仿真对比结果验证了工作的有效性和先进性。研究结果为制定出高性能的PMSM无传感器速度控制系统提供了有用的理论和方法技术,具有较好的理论和工程应用意义。