永磁同步电机由于具有结构简单、可靠性高等特点,在各种领域得到了广泛应用。随着电力电子技术和数字控制技术的发展,以及新型电机控制理论的逐步完善,永磁同步电机矢量控制的应用已经从高性能领域扩展至通用驱动及专用驱动场合。随着永磁同步电机应用领域越来越广,其应用环境受限的问题也日益凸显。众所周知,在家用电器应用领域中,作为空调制冷系统的心脏,压缩机的作用是循环制冷,并且制冷系统需要严密的封装,机械式传感器在这种复杂的运行环境下极易受到损坏,这不仅影响系统的抗干扰性及可靠性,还会因此产生不必要的维修费用。目前,国内外专家不仅应用半导体技术提升了永磁同步电机处理复杂的任务的能力,对如何将驱动器与电机有机地结合在一起从而开发出更低成本、更高性能的控制系统也做了深入的研究。永磁同步电机高性能无速度传感器矢量控制成为近年来的研究热点。本文首先介绍了永磁同步电机以及无传感器矢量控制的国内外研究现状。然后对永磁同步电机的基本结构以及永磁同步电机矢量控制系统的基本理论进行了详细的阐述,并在Matlab/Simulink的环境下对整个系统进行了模型的搭建及仿真。针对永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统的实现,本文引入了滑模变结构理论,利用电机电流的实际值与反馈值的误差设计滑模观测器,再利用携带转子位置信息的感应电动势来估算电机的转速和位置信息。本文将具有良好跟踪性能的锁相环技术应用在转子位置的估算中,仿真结果表明,应用锁相环技术后系统的抖振现象有了明显的削弱,观测精度有了明显提升。但由于滑模变结构自身非线性的特点,使得系统的观测结果带有明显的抖振现象,这严重影响了滑模观测器的观测精度,为了增强系统的鲁棒性,使系统获得更好的动态性能,针对该问题,本文将分数阶微积分理论与锁相环进行了有效的融合。仿真结果表明,引入分数阶微积分理论后,系统的动态性能得到了明显的提升,并且系统的鲁棒性也明显增强。