永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)由于具有高功率密度、维护简易、可靠性高等特点,被广泛地应用在交流调速系统中,为了实现同步电机高性能的矢量控制,必须获得精确的电机转子位置。在传统的交流调速系统中,通常使用旋转变压器、光电编码器来检测,引入机械式传感器增加了系统的复杂程度和维护成本。因此,为了克服上述机械式传感器的不足,无传感器技术成为了当前研究电机控制领域的热点。首先,论文介绍了永磁同步电机无速度传感器技术的研究现状和未来发展趋势。对零速、低速、中高速的无速度传感器控制算法进行了归类与分析对比,推导电机在不同坐标系下的数学模型。其次,本文在基于id=0的表贴式永磁同步电机矢量控制系统的基础上,利用脉振高频电压注入法及滑模观测器法进行转子位置的复合估算。在低速采用了基于电机转子凸极效应的脉振高频电压注入法,该方法不仅对电机的参数不敏感,而且也不依赖电动机的基波方程,能精确地估算零速在内的转子位置,可引入了多个滤波器,致使中高速不能有效地跟踪系统的动态过程。在中高速阶段,针对传统滑模观测器法估算转子位置存在的抖动和滞后问题,提出了锁相环(Phase Locked Loop,PLL)估算转子位置、引入Sigmoid函数代替符号函数并采用自适应滑模增益法,有效地改善了传统滑模观测器法的估算性能。使用加权平均切换法,实现了高频电压注入法到滑模观测器法的平滑过渡。最后,在Matlab/Simulink软件平台上搭建了仿真模型,对复合估算转子位置进行了仿真,仿真结果表明,该方法可以实现两种算法无波动地切换。为了进一步验证工程实用性,在硬件实验平台上进行了空载与加载实验。实验结果表明,在转子复合估算下,电机各项性能指标良好,具有一定的工程实用价值。