双级矩阵变换器作为一种新型的绿色变频器己成功应用于交流电气传动,并且永磁同步电机的无速度传感器交流调速控制方案也早已提出,这两种新技术对交流电气传动都带来了可观的效益,本文旨在将这两种新技术进行融合,设计出一种集这两种新技术于一体的交流调速方案。本文从课题要求和工程应用角度出发,设计了一套以DSP和CPLD为控制器的基于双级矩阵变换器驱动的永磁同步电机无速度传感器调速系统,该系统完成了样机开发的目标。主要工作如下：(1)建立了双级矩阵变换器的数学模型,详细介绍了双级矩阵变换器整流级空间矢量调制策略和逆变级空间矢量调制策略,并对双级矩阵变换器系统进行了仿真验证。(2)建立了永磁同步电机的数学模型,论述了滑模变结构控制原理,设计了改进的滑模控制器,设计了基于滑模控制的永磁同步电机无速度传感器控制系统。论述了系统整体方案,并对系统进行了仿真分析。(3)详细论述了基于双级矩阵变换器驱动的永磁同步电机无速度传感器控制系统原理。设计了系统硬件、控制软件和监控软件。详细论述了系统驱动电路、控制电路等。系统软件基于C语言和VHDL语言,以模块化思想构建了系统模块化软件。(4)整合系统软硬件资源,设计了系统双闭环调试步骤。论述了系统详细的调试步骤以保证系统最终完成可靠的闭环控制。并对实验结果进行了分析,各项性能指标达到样机开发要求。实验结果表明,该系统具有良好的动静态性能,是一套具有先进性、新颖性、实用性的高性能变频调速系统。本文的工作为设计和开发调速性能高、网侧电能品质好的永磁同步电机电气传动系统打下了坚实的基础。