感应电机因其结构简单、牢固耐用、成本低的特点在实际中被广泛应用,基于矢量控制策略的感应电机调速系统已可以达到与直流调速系统等同的工作性能。随着工业生产对系统体积、成本、可靠性等方面提出的更高要求,感应电机无速度传感器控制技术逐渐成为了学术界的研究焦点。本文针对感应电机无速度传感器矢量控制系统中电流控制器和速度观测器两大关键部分,着眼于实际中系统内部参数变化和外部负载扰动的复杂工况,引入高阶滑模控制理论增强系统的控制精度和鲁棒性。论文具体内容如下:首先运用线性控制理论定量分析了传统PI电流控制器的动态性能,利用电机方程推导出电机转子时间常数变化对电机磁链、输出转矩和定子电压的影响规律,以图解的方式证明了增强电流环参数鲁棒性的重要性。进而设计一阶滑模电流控制器并证明控制器的稳定性,为了削弱抖振,类比二阶超螺旋算法提出高阶滑模算法并给出稳定性和收敛时间的数学证明,据此设计高阶滑模电流控制器。对比实验表明,在转速变化、负载扰动以及电机参数摄动的情况下,高阶滑模算法均能有效抑制抖振并表现出更好的鲁棒性。为了提升转速和磁链观测的精度和鲁棒性,本文从理论上分析传统一阶滑模转速观测器在状态量收敛性和控制律抖振水平两方面存在的缺陷,采用趋近律理论,考虑状态量到达滑模面的动态品质,引入定子电流估计信息作为等速项增益设计出一种改进指数趋近律,使状态变量能够跟随系统估计状态自适应调节收敛速度,迫使系统抖振呈现衰减走势,据此构建定子电流和转子磁链观测器,基于李雅普诺夫稳定性定理给出观测器的稳定性证明,并推导出转速自适应律,通过对比实验验证了控制策略的有效性。为了提升系统收敛性,提出快速终端滑模面确保状态量及其一阶导数项在有限时间内收敛至零,通过将电机模型中转速与磁链的耦合项定义为新的中间变量实现αβ轴的解耦,将切换项经过积分后作为控制量输出得到高阶滑模控制律,进而建立高阶定子电流观测器并得到转子磁链的观测方程,将该观测器作为参考模型,将转子磁链电流模型改造成以转速为可调变量的可调模型,建立MRAS转速辨识结构实现转速闭环控制,同时分析电流谐波对估计转速的影响,最后通过仿真和实验证明高阶滑模算法的有效性。