永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有高可靠性、高运行效率、低损耗、外形尺寸设计简单灵活等众多优点使得其被广泛应用于冶金、石油、化工、智能楼宇等诸多传动领域。近年来,高性能无位置传感器控制技术对改善PMSM控制系统经济型、提高系统可靠性以及扩大系统应用范围产生了重要影响。但是,转子位置估计精度低、转子位置跟踪速度慢等问题直接影响PMSM无传感器控制系统的动态调速性能。针对该难点,本文利用滑模电流观测器提出一种基于双系PLL的转子位置估计方法,提高永磁同步电机转子位置估计的精度。本文首先建立了永磁同步电机在自然坐标系、α-β两相静止坐标系和d-q两相旋转坐标系下的数学模型,对比分析了永磁同步电机不同矢量控制策略,阐述了 SVPWM的原理。然后,基于滑模变结构控制原理建立了滑模电流观测器的数学模型,提出了基于扩展反电动势的转子位置估计方法,设计了基于滑模观测器的PMSM转子位置估计系统,并搭建了 Matlab/Simulink仿真模型进行转子位置估计结果的验证分析。接下来,针对转子位置估计固有抖动大和相位滞后问题,对传统滑模电流观测器进行了改进设计,并提出一种基于SRF-PLL转子位置估计改进方法,结果能有效抑制抖动程度和降低相位滞后。然后,针对SRF-PLL转子位置估计存在的动态响应速度和滤波性能相矛盾的问题,设计了一种基于双系PLL的新型滤波器和转子位置估计方法,对比结果表明改进后系统具有更快的动态响应速度、更好的滤波性能以及更高的转子位置估计精度。最后,利用Matlab/Simulink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优越性。进一步搭建基于RT-LAB的永磁同步电机半实物实验系统,实验结果同样证明了本文所提方法能有效提高PMSM转子位置的估计精度。