本发明涉及一种空压机用超高速电机无感增强型最优滑模控制系统，包括空压机耦合控制模型、增强型最优滑模转速控制器和改进型谐波抑制滑模转速观测器；空压机耦合控制模型基于空压机测试数据拟合出的曲线，输出增强型最优性能评价指标参数；增强型最优滑模转速控制器建立增强型最优滑模面，输出目标交轴电流；改进型谐波抑制滑模转速观测器基于边界层自适应滑模控制函数与电压注入谐波消除算法，输出空压机角速度、角度观测值，降低电流谐波，实现无位置传感器控制。本发明有效解决了传统最优滑模控制系统中转速控制效果较差，不适用于实际空压机运行工况的问题，具有较高的工况适应性，实现了空压机在无位置传感器条件下的转速快速、准确调节。