交流感应电机因其结构简单,价格低廉,维护方便,并且通过采用先进的控制技术可具备良好的静、动态性能,因而在高性能伺服驱动系统中广泛应用。伺服驱动系统需要快速的动态响应,良好的抗干扰能力以及对参数变化具有鲁棒性,而影响这些因素的关键之一就是位置/速度传感器。所以,电机无位置/速度传感器控制已成为一个研究的热点。本文以TI公司的数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407A芯片为核心,采用转子磁场定向矢量控制(FOC)理论,以及扩展的卡尔曼滤波(EKF)算法,设计了一种基于DSP的无位置传感器伺服感应电机矢量控制系统。主要研究内容如下:首先,介绍了伺服感应电机控制技术的发展和无位置传感器控制的研究现状,在分析和比较几种控制策略后,选择了以扩展的卡尔曼滤波算法为基础,基于转子磁场定向的无位置传感器矢量控制作为系统的开发方案。其次,论述了矢量控制的原理,以交流感应电机在三相静止坐标系下的动态数学模型为基础,通过Clarke变换和Parke变换得到在两相旋转坐标系下的数学模型,并利用转子磁场定向的方法,对该模型进行了分析,实现交流电机定子电流的有效解耦。本文还着重阐述了扩展的卡尔曼滤波算法原理,导出了感应电机在α-β坐标系下的扩展卡尔曼模型。采用扩展的卡尔曼滤波算法对电机转子磁链位置和速度进行估算,从而实现了无位置传感器的矢量控制,并且给出了控制系统的结构框图。最后,采用TI公司的数字信号处理器TMS320LF2407A作为核心控制芯片,对控制系统的软、硬件结构进行了设计。并且以一台2.2kw伺服感应电动机作为控制对象,搭建了系统的实验平台。硬件包括控制电路、主电路以及电流采样电路,软件采用汇编语言编程,实现了全数字化的无位置传感器伺服感应电机矢量控制系统。论文给出了电机运行的调试结果并进行了分析。实验表明该控制系统响应速度快,动态性能好,具有较强的抗负载扰动性能和较佳的控制性能。实验结果也验证了扩展的卡尔曼滤波算法对电机转子磁链位置和速度进行估算的有效性和合理性。本课题对开发出低成本、高性能的伺服电机驱动控制系统具有实用价值。