永磁同步电动机（permanentmagnet synchronous motor,PMSM）相比于其它类型电机,具有可靠性高、运行效率高、功率密度大等诸多优点,故其应用范围越来越广泛。近些年来,为了降低电机调速系统成本、提高系统可靠性以及拓宽电机的应用场合,无传感器控制系统的应用逐步成为该领域的研究热点。然而转子位置跟踪速度、估计精度以及系统的稳定程度直接影响无传感器控制系统的调速性能,因此,本文主要针对这三个方面对永磁同步电机无传感器控制系统展开研究。首先,对永磁同步电机的转子结构进行简要介绍,并选取表贴式永磁同步电动机作为本文研究对象,分析并建立其在两相静止坐标系下的数学模型。在此基础上搭建MATLAB/Simulink环境下的永磁同步电机矢量控制系统的仿真模型,通过仿真验证该矢量控制系统对电机转速调节具有良好的动态性能,使得电机转速实时跟踪给定转速。其次,对基于反电动势的转子位置估计原理进行了详细阐述。由于传统一阶滑模观测器抖振较为严重,本文提出采用二阶Super-Twisting滑模观测器（Super-Twistingsliding modeobserver,STSMO）对永磁同步电机反电动势进行观测,使得系统抖振得到明显改善。此外,针对Super-Twisting滑模观测器中固有的抖振问题,本文对所采用的等速趋近律进行了改进,有效降低了系统振幅。同时,由于目前普遍采用的传统正交锁相环的稳定性会随电机转向变化而发生改变,导致转子位置估计误差急剧增加,系统稳定性变差。因而本文提出一种基于反正切函数的锁相环,该锁相环稳定性可在电机正、反转保持一致,可实现电机转速的准确估计。最后通过仿真验证了基于Super-Twisting滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制系统具有良好的动态性能。最后,由于表贴式永磁同步电机定子反电动势的谐波导致转子位置估算精度降低,本文对反电势的谐波分量进行了分析,针对其含有的高频谐波和直流成分设计了复合二阶广义积分器对其滤波。滤波后的反电动势的傅里叶分析结果表明该滤波器可实现对高频谐波的有效抑制和直流分量的滤除,并使转子位置估计精度得到一定程度的提升。