随着船舶大功率交流调速系统的进步与电力电子技术的发展,以及人类环境保护意识的提高,电力推进船舶在进入二十一世纪后得到了快速的发展,本文以船舶永磁同步电机无位置传感器控制为研究课题,对全速度范围无位置传感器控制技术进行了研究。本文首先分析了永磁同步电机结构并建立了不同坐标系下的数学模型,并对其控制策略与无位置传感器控制技术进行了研究,探讨了不同控制算法的优缺点。其次针对反电动势积分法在实际应用中受到电流采样及逆变器非线性的影响导致积分漂移的问题,提出了一种带补偿的低通滤波器替代积分结构的改进反电动势积分算法,有效地解决了积分漂移问题。针对反电动势积分法在零低速无法使用的问题,采用I/F控制算法实现零低速无位置传感器控制,并对转子预定位算法进行了研究,提高了 I/F控制在启动时的带载能力。接下来分析了反电动势积分法与I/F控制算法的切换问题,利用电机转矩功角自平衡特性设计了一种稳定的过渡方法。借助Matlab/Simulink对全速度范围无位置传感器控制进行了仿真建模,验证了算法的有效性。在此基础上详细分析了电机电阻及电感参数的变化原因以及对无位置传感器控制算法的影响,并研究了电机参数静态测量方法以及模型参考自适应法的参数在线辨识算法,进一步提升了无位置传感器控制的精度。最后搭建了一套船舶永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制系统,设计了实验平台,并通过暂态电路法对电机参数进行了测量,进行了电机开环启动,融合过渡以及中高速无位置传感器控制动静态性能测试,实现了船舶永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制。