永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）作为驱动电机在电动汽车、轨道交通等相关领域得到广泛应用。在驱动电机控制系统中无速度传感器技术运用越来越普遍。而常见观测器无速度传感器存在抖振、计算量大、控制精度低和对电机参数敏感等问题。良好的观测器可以保证电机运行安全可靠和高效稳定,但电机受自身额定电流及逆变器输出的最大电压的影响,速度范围受到一定限制,因此宽的调速范围也成为大家研究的重点。为了解决这些问题,本文根据永磁同步电机能量特性设计一种新型无源观测器来估算转子的角度与速度以提升系统的准确性和稳定性。此外,在无源观测器无速度传感器矢量控制的基础上设计电压反馈法来进行弱磁扩速研究。本论文主要研究内容分为以下两个方面:（1）设计无源观测器。以表贴式永磁同步电机为研究对象,在分析哈密顿系统模型的基础上,构建表贴式PMSM端口受控耗散哈密顿模型并证明该系统模型为无源系统,根据无源系统的无源性和稳定性设计无源观测器,定义李雅普诺夫（Lyapunov）函数,用它来证明系统的稳定。在Matlab/Simulink进行仿真实验,分析无源观测器无速度传感器矢量控制性能,并对比其它观测器控制性能,结果表明无源观测器不受转速和负载突变的影响,对参数变化有较强的鲁棒性,能有效降低抖振,提高系统的稳定性。（2）设计电压反馈法弱磁控制。在无源观测器无速度传感器双闭环矢量控制基础上设计电压反馈法实现弱磁增速的目的,该弱磁环节通过电机定子端电压与逆变器的直流侧电压输出最大值之间的差值形成一个电压闭环来完成弱磁控制。此控制方法实现较为简单、能自动弱磁、对参数敏感性低、具有较高的鲁棒性。在Matlab仿真平台对PMSM进行弱磁扩速仿真,经仿真结果验证,上述方法可行且有效。