近年来多相永磁同步电动机以其优良的特性受到了广泛关注,且随着新型电力电子器件的不断更新以及微计算机技术快速的发展,现代电机调速系统也朝向大容量、高效率和高精度方向靠近,因此对于多相电机调速控制技术的研究也需要有更高的要求。本文选取双三相永磁同步电动机作为研究对象,对绕组相移30°和180°两种不同绕组形式电机进行本体性能比较分析和控制策略优化研究,并重点对双三相绕组相移180°永磁同步电动机在中高速运行下的无传感器控制策略进行研究。本文首先推导了双三相绕组相移30°和180°永磁同步电动机在不同坐标系下的数学模型,并详细给出了电机模型从自然坐标系到静止坐标系下的变换过程。介绍了基于矢量空间解耦法SVPWM技术的基本原理,比较分析了两矢量SVPWM算法和四矢量SVPWM算法的优缺点。其次,以表贴式双三相永磁同步电动机为例,分析了双三相绕组相移30°和180°永磁同步电动机的结构特征。利用Ansoft仿真软件对绕组相移30°和180°的电机在静态和瞬态下进行电磁性能仿真分析,比较不同相移结构电机的空载反电动势、空载磁链、气隙磁密、电磁转矩等参数,分析不同绕组相移对电机性能产生的影响。接着,利用MATLAB/Simulink软件搭建两种结构电机的四维电流矢量控制仿真模型,其中速度环使用滑模控制器来替代传统PI控制器,为了解决滑模控制抖振问题以及积分环节引起的饱和效应,提出一种改进的抗饱和滑模控制策略,从而改善控制性能。将改进方法分别对绕组相移30°和180°电机进行仿真分析,比较两种绕组结构电机的控制效果,得出绕组相移180°结构的电机更利于解耦控制。最后,在前述研究的基础上,对双三相绕组相移180°永磁同步电动机的无传感器控制技术进行了研究。建立了基于滑模观测器法的电机无传感器控制系统,为了减小滑模抖振现象,使用Sigmoid函数代替符号函数,并采用锁相环技术提取转速信息,通过MATLAB/Simulink仿真比较分析,验证了改进措施的有效性。同时提出一种基于负载扰动补偿扩张观测器法的无传感器控制策略,利用扩张观测器结合锁相环技术来估算电机转速,且为了减小负载扰动对系统稳定性的影响,使用扰动观测器来估算负载转矩,并将估算值转换成交轴电流进行前馈补偿,最终提高电机无传感器控制的精度和抗负载扰动能力。将两种观测器法在MATLAB/Simulink下进行仿真分析,得出本文所提策略有更好的控制效果。