三相异步电动机无速度传感器矢量控制系统是目前交流传动控制理论和应用研究的热点问题。本论文主要研究内容有:(1)改进SVPWM算法控制三电平NPC逆变器中点电压平衡;(2)三相异步电动机基于转子磁场定向矢量控制的数学公式推导和建模;(3)对转速估计的几种方法进行分析比较,重点对模型参考自适应(MRAS)法和滑模观测器法进行探讨。本文首先对三电平NPC逆变器工作原理进行介绍,着重对SVPWM算法产生中点电压偏移进行分析,在此基础上,采用虚拟型SVPWM算法,从而在根源上解决中点电压偏移问题,为三相异步电动机提供优质三相电源。其次,本文以异步电机转子磁链定向矢量控制数学模型为基础,通过对磁链调节器建模、转矩调节器建模和转速调节器建模,从而搭建起整个异步电机矢量控制系统模型。为了摆脱速度传感器束缚,在已建立异步电机矢量控制系统的基础上,通过采样定子电压和电流数据,估算出转子转速。论文介绍了两种简单转速计算法的数学模型,即转差率计算法和状态方程的直接综合法的数学模型,其纯积分饱和对参数依赖的问题,会严重影响系统稳定。针对这个问题,本文重点介绍了模型参考自适应法,然后采用Popov超稳定性理论证明模型参考自适应算法的可行性,详细推导了自适应算法转速辨识的传递函数,再根据该传递函数设计自适算法PI调节器。最后,针对电机运行时参数变化引起系统不稳定等干扰问题,本论文采用滑模观测器代替自适应算法PI控制器。最后,在Matlab/Simulink软件平台上,实现了异步电机无速度传感器矢量控制系统的仿真,仿真结果表明:针对电机参数变化引起模型不准确问题和其他干扰等问题,通过模型参考自适应法和滑模观测器法仿真结果对比,滑模观测器法能够获得更好的转速跟踪效果,该观测器具有很强的稳定性和抗干扰性。