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永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）是電機控制應用的首選之一。由于使用永磁轉 子，它還有較高的轉矩與較小的外形尺寸，并且沒有轉子電流，這些方面均優于交流感應電機（AC Induction Motor，ACIM）。由于功率尺寸比很高，PMSM 可以幫助減小設計尺寸，同時不會損失轉矩。得益于上述優勢， PMSM 能夠在各種可變頻率驅動（Variable Frequency Drive，VFD）應用中使用。 磁場定向控制（Field Oriented Control，FOC）是控制基于 PMSM 的 VFD 的傳統選擇。FOC 將三相交流電機的相電 流和轉子磁通角作為輸入，為三相電壓源逆變器生成換相模式，使得到的定子磁通與轉子磁通形成特定角度，從而提 供最佳轉矩和速度性能。FOC 主要通過將定子參考坐標系中的三相分量轉換為轉子磁通參考坐標系中的兩個去耦分量 實現此目標：一個去耦分量用于控制電機中的總磁通，另一個去耦分量用于控制轉矩。 從定子參考坐標系轉換為轉子參考坐標系需要準確了解轉子磁通角。可通過使用適當的位置傳感器（在有傳感器 FOC 中）或位置估算器（在無傳感器 FOC 中）獲得轉子磁通角。在無傳感器 FOC 中，面臨的挑戰是實現一個能夠抑制溫 度、開關噪聲和電磁噪聲等干擾的穩定速度估算器。在存在未知信號和不確定性的情況下，滑模觀測器是轉子位置估 算器的一種絕佳選擇。
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