电动助力车作为一种符合大众需求的健康、环保的交通工具深受广大消费者喜爱。驱动电机作为电动助力车的核心,其性能的好坏直接影响着电动助力车的整车性能。近年来,永磁同步电机(PMSM)凭借其体积小、成本低、效率高、控制算法简单等优点,成为电动助力车行业的首选。传统的永磁同步电机控制一般通过在电机上安装机械式传感器来获取转子的位置信息和转速信号。然而机械式传感器成本高、体积大,在电动助力车行业,一般采用低分辨率霍尔位置传感器代替。针对低分辨率霍尔位置传感器在实际工程应用中存在的响应速度慢、估算精度低等问题,本文提出基于龙贝格(Luenberger)观测器的PMSM转子位置估计算法,并应用于电动助力车控制系统,极大地降低了电动助力车的生产成本,提高了可靠性。具体研究内容如下:首先根据选用的表贴式永磁同步电机的结构特点,建立了旋转坐标系下的永磁同步电机数学模型,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的工作原理。针对电动助力车的性能需求,提出基于Luenberger观测器的无位置传感器控制算法。同时结合无位置控制算法应用到PMSM上存在的启动问题,提出了基于低解析霍尔位置传感器的霍尔启动方案。然后,利用MATLAB/Simulink工具搭建了永磁同步电机无位置传感器控制系统的仿真模型,通过对加载、空载情况下的转子位置以及转速信号分析,验证该控制系统的可行性。并在仿真模型的基础上,设计永磁同步电机无位置传感器控制系统的硬件电路并完成相关软件设计,使其满足电动助力车的需求。最后基于Active-semi公司推出的PAC5232芯片,搭建适用于电动助力车的永磁同步电机无位置控制系统实验平台,并对电机的启动过程、空载估算转速、加载估算位置、电机稳定运行等工作情况进行实验验证。仿真和实验结果表明:本文设计的永磁同步电机无位置传感器控制系统启动效果好,能够有效提高系统的响应速度和估算精度,验证了该无位置传感器控制系统应用到电动助力车上的可靠性。