永磁同步电机的变频驱动广泛运用于工业运动控制的各个领域。而在永磁同步电机变频驱动系统中,由于位置编码器的安装,不仅增加了生产的成本,增大了电机的体积,还可能使电机控制系统的稳定性降低。因此,无位置控制策略对电机变频驱动具有重大意义。如果无位置控制算法的估算精度不够高,那么系统很难实现良好的控制性能,甚至影响系统的稳定性。为了提升电机矢量系统的性能,本文以永磁同步电机无位置传感器系统作为分析对象,对估算算法的性能和电机控制系统的稳定性相关问题进行了研究。本文搭建了同步电机的数学模型,建立了基于扩展反电动势模型的二阶滑模观测器和全阶滑模观测器转子位置、速度估算方案,比较了两种滑模观测器的控制性能。分析了滑模观测器开关函数对系统控制性能的影响,用曲线函数代替符号函数成为滑模观测器的开关函数减小估算转速和估算位置的抖动,提升系统的控制性能。研究了死区效应对电机控制系统的影响,通过对系统进行死区补偿来减小转子估算位置的振动,提升系统的控制精度。最后对死区补偿后的观测器的输出反电动势进行滤波,滤除反电动势中存在的高次谐波,进一步减小转子估算位置的振动。并在Matlab/Simulink软件下搭建电机无位置传感器控制系统的实验平台,验证一系列滑模观测器控制精度提升的正确性和有效性。最后在理论分析的基础上搭建了永磁同步电机无位置传感器控制系统的物理实验平台。并在该平台上进行了大量的调试验证工作以证明本文中所分析内容的准确性。系统度估算精度得到了提升,无位置矢量控制系统控制性能良好。