本文以永磁同步电机及其控制系统为研究对象。在永磁同步电机的原理与特性分析基础上,分析与构建了正弦波式永磁同步电机(SPMSM)的数学模型。对永磁同步电机的定子电流、定子电压、转子磁链进行了公式推导,从而进一步得出永磁同步电机的转矩方程和运动方程。通过坐标变换实现对永磁同步电机的解耦,将定子电流分解成互相垂直的励磁分量和转矩分量。通过对励磁分量和转矩分量的分别控制以达到控制电机的转速和输出转矩,达到如控制直流电机一般的效果。文中PMSM控制系统将基于磁场定向原理(FOC)的矢量控制与基于滑模变结构(SMC)的自适应控制相结合,在SVPWM控制基础上,采用无位置和无速度传感器控制技术。对无位置传感器算法进行了较为全面的介绍和分析,通过探讨,选用了鲁棒性能较强的滑模控制算法。文中介绍并改进了一种基于滑模算法的状态观测器,观测器根据定子侧可测的电流、电压值估算出磁场定向控制所需要的位置信息和转速控制器的输入反馈转速信息。本文在对系统特征以及控制策略分析的基础上进行了实验验证,进行了系统硬件和软件方面的设计。硬件主要包括电源部分、芯片及其外围接口电路部分、IPM功率模块部分、反电动势回路部分、处理器采用dsPIC30F。软件部分包括滑模控制算法模块、转子位置和速度的估计、矢量坐标变换及SVPWM实现模块、PI控制模块。实验结果与理论相符,验证了控制策略的可行性。