由于内置式永磁同步电机具有高功率密度、启动力矩大、易于弱磁扩速、易于控制、结构简单等特点,已经广泛应用在数控机床、航空航天、新能源电动汽车等伺服调速系统领域。目前,永磁同步电机广泛采用矢量控制的方法,可以对电机转矩、转速精确控制,然而传统电机矢量控制系统中机械式的传感器成本高、安装繁琐、易受环境影响等会限制其使用范围和降低系统的可靠性,因此无速度传感器策略的研究是现在国内外研究的热点。矢量无速度传感器控制系统中速度环、电流环均采用比例积分（PI）控制,其中传统固定PI参数难以满足复杂的工况并且转矩脉动大,针对上述问题,本文主要是在转速环和电流环进行双闭环优化设计,也就是提高转速观测器精度、调速性能和抑制转矩脉动等三个方面。首先,针对速度外环中的转速观测器,模型参考自适应系统（MRAS）的非线性时变反馈环节,传统方法是采用波波夫超稳定性定理推导出比例积分形式的自适应观测器来转速观测,其观测的转速收敛慢、精度差、抗干扰能力弱,因此采用滑模变结构替代自适应律中的比例积分控制器来增强系统的鲁棒性,改进后的自适应律通过李亚诺夫稳定性定理证明了其稳定性。由于自适应律结合了滑模变结构得到了新型滑模变结构模型参考自适应观测器后,带来了鲁棒性同时也带来了抖动性,又对抖动性问题进行了优化设计。而观测转速的性能是由速度环的转速调节器决定,转速调节器也广泛采用普通的比例积分控制器,其调速系统上存在着启动性能和抗干扰能力之间的矛盾,为了解决这一矛盾,在控制系统的速度环节中设计了一种基于负载扰动观测的速度滑模控制器替代传统速度环中的比例积分控制器,通过仿真实验表明电机启动性能和抗干扰能力得到了明显的改善。其次,在上述转速环上改进后,为了抑制稳态时转矩脉动以及减少电流纹波,又针对电流内环进行优化设计,设计了一种有限集电流型的模型预测控制算法替代电流环,不仅可以减少PI参数整定以及复杂的SVPWM的调制,在一定程度上简化了模型的复杂度还抑制了转矩波动。通过仿真实验验证后可知,经过速度环和电流环优化后得到的新型双滑模MRAS模型预测控制系统与传统MRAS矢量控制系统相比,电机的转速观测精度、调速性能得到了提高,转矩脉动也得到了明显的抑制。最后通过搭建了伺服硬件测试平台,设计了双滑模MRAS模型预测控制的算法和上位机软件,并且在不同的干扰条件下进行了实验验证对比,实验结果表明双闭环改进后得到的新型双滑模MRAS模型预测控制系统相比传统的MRAS矢量控制系统有较好的稳定性和较强的抗干扰能力。