為了制造出更加節能高效、調控性能良好的空調、水泵等變頻電器，設計者不斷的提 高電機控制技術。永磁同步電機( permanent magnet synchronous motor, PMSM)具有體積 小、效率高、控制精度高、調速范圍寬等特點，已成為變頻控制領域的主流電機之一。為 了實現高性能的轉速控制，PMSM 控制系統一般安裝有機械式速度/位置傳感器。但是機械式 速度/位置傳感器的使用不僅增加了系統的成本，也使得 PMSM 體積變大。同時，復雜、惡 劣的工作環境大大降低了速度/位置傳感器的可靠性。因此，為了降低系統成本，提高系統 的可靠性等的要求，無速度/位置傳感器(一般簡稱無傳感器, sensorless)控制技術成為了 當前的技術熱點。 基于無傳感器技術的永磁同步電機 PMSM 矢量控制調速系統結構簡單、易維護、體積 小、成本低，能應用于一些特殊場合，因此成為了當前的研究熱點之一。無傳感器控制的 核心是轉子位置和轉速估計，估計的精度和穩定性決定了系統控制性能的優劣。
基于滑模 觀測器(slide mode observer, SMO)的位置估計方法結構簡單、易于實現，從而得到了廣 泛的應用。 1986 年召開的第 25 屆決策和控制會議上，麻省理工學院的 J.J.Slotine 教授提出使用 SMO 實現非線性估計問題，奠定了滑模觀測器應用與轉子位置估計的基礎。SMO 是利用滑模 變結構控制系統對參數擾動魯棒性強的特點，將狀態觀測器中的控制回路用滑模變結構代 替，從而達到良好的估計效果。滑模變結構是為控制系統預先在狀態控制上設計一個特殊 的開關面，在系統變量從起始點運動到開關面之前，系統的控制結構維持一種形式；當系 統變量達到開關面之后，開始自適應的調整率控制，最終使系統狀態沿著開關面一直滑動 到平衡點，此時系統的控制結構又維持另一種形式。滑模變結構對參數變化及擾動有良好 的魯棒性，且結構簡單、響應速度快，因此在 PMSM 位置估計中得到了廣泛的應用。
本文基于滑模觀測器在無位置傳感器電機控制系統中的應用展開討論，并給出無傳感 器系統相應的軟硬件實現。