当下,多数车载空调压缩机控制系统使用永磁同步(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)电机作为动力源,因其响应迅速、功率密度大、控制算法成熟且性能优异等优点得到了较为广泛的应用。以永磁同步电机矢量控制系统为系统控制框架,并在转子相位信息读取时使用相关观测算法代替传统的位置传感器,完成闭环控制的无位置传感器控制系统,因不采用光电编码器、旋转变压器等位置检测器件,从而避免了增加系统成本,降低系统可靠性,对体积影响较大等一系列问题,转而利用电机运行时的电流、电压信号进行电机转子相位的估算,在对体积、可靠性有严苛要求的车载空调压缩机领域具有广泛的使用前景。滑模变结构控制作为一种较为成熟的控制理论,广泛应用在永磁同步电机的转子位置观测中,但由于其低速时观测效果不佳,无法扩展至控制系统的全速域使用。因此针对零度、低速的起动问题,对基于矢量电流闭环控制的I/F起动算法进行了研究,利用虚拟坐标系模拟电机的旋转,利用给定电流在实际坐标轴的电流分量产生电磁转矩驱动电机获得初速度。针对算法虚拟角度跟踪不准确的问题,提出了基于“转矩-功角自平衡”特性的改进I/F起动算法,并阐述了其与滑模观测器两种相位观测算法的切换方式。对于传统滑模观测器易出现的抖振问题,针对滑模变结构算法切换函数的改进方法进行了研究,利用饱和切换函数代替开关切换函数,并在边界层利用正弦曲线进一步优化反电势观测时的切换抖振问题,并通过仿真及实验证明了理论的可行性。针对传统矢量控制的电流内环PI调节器参数难以调节的问题,从电流环的控制理论原理入手,提出了基于定子电阻等一系列电机参数的电流环PI调节器参数优化理论,同样在Similink模型仿真及实际台架实验中进行了可行性验证。利用英飞凌TC212单片机搭建了硬件控制平台,并编写了相应的控制程序,对提出的算法及其优化均进行了算法实现,最终成功实现了永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统的原理图、PCB绘制,控制台架系统搭建以及相关性能测试并证明了提出算法及各项改进的可行性。