在现代社会生产生活中,永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motors,PMSM）因具备效率高、结构简单和功率密度大等诸多优点而受到广泛的关注与应用,例如新能源汽车、工业机器人和无人机等。同时PMSM又是一个非线性、强耦合的复杂电磁系统,在其实际运行过程中往往会出现如参数摄动、内外部干扰等影响控制系统性能的因素,传统的PI控制已不能满足当今工业社会日益增长的高性能控制需求。为了实现PMSM在复杂环境下的高动态响应、高精度以及强鲁棒性控制,本文着重研究滑模变结构控制算法在PMSM矢量控制系统中的应用,包括有速度环控制和无传感器控制,并对算法作出改进以提高控制性能。首先,针对采用传统指数趋近律滑模控制器的PMSM调速系统中,系统容易出现抖振以及趋近速度慢等问题,提出一种改进双幂次趋近律滑模控制策略应用于PMSM矢量调速系统速度环上。该趋近律在双幂次趋近律基础上,引入高斯函数对终端吸引项进行自适应改造,改善了系统的抖振并提高趋近速度。设计扰动观测器观测系统扰动并前馈补偿,增强系统抗扰性能。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型并与PI和指数趋近律进行性能对比。结果显示,该控制器能显著提高系统调速性能。然后,针对采用传统积分型滑模控制器的PMSM调速系统中,存在的收敛速度慢以及积分Windup效应等问题,提出一种新型积分快速终端滑模控制策略应用于PMSM矢量调速系统速度环上。该控制策略在传统积分型滑模基础上,进行积分项改造以实现消除稳态误差和避免积分Windup效应,并通过与快速终端滑模控制方式结合以实现状态变量的快速收敛。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型并与PI和积分型滑模等控制方式进行性能对比。结果显示,该控制器能有效提升系统的动态响应速度和跟踪性能。最后,进行了滑模观测器在PMSM无传感器控制领域的应用研究。先是在基于PI控制方式下的系统中分别进行了一阶、二阶滑模观测器的设计应用。接着基于上述提出的滑模控制策略设计速度环控制器,并与改进后的二阶滑模观测器结合应用于PMSM无传感器调速系统,仿真得到相应结果。