高效率、高功率因数、高功率密度的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)近年来已经越来越成为工业领域应用的焦点,而随着电力电子技术以及无速度传感器矢量控制理论的发展成熟,使得交流电机的控制变得越来越高效稳定。如今,永磁同步电机在电动汽车、数控机床、天空航天领域都得到了广泛应用,研究永磁同步电机的控制系统对进一步推动社会生产力发展具有非凡意义。针对机械式速度传感器存在的系统复杂、适应性低以及成本高的问题,本文主要研究了一种基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统,具体内容如下:首先,介绍了永磁同步电机研究现状,表明PMSM无速度控制方法有很多种,这些方法在电机不同运行阶段的表现不一,有的适应于电机的中高速运行,有的适应于低速运行;并且在分析PMSM结构的基础上建立其数学模型,并进行坐标的推导与变换,阐述了永磁同步电机空间电压矢量调制原理。其次,分析了永磁同步电机矢量控制系统仿真模型的建立方法,包括双闭环调速系统框架设计、电流环与速度环PI调节器的参数设计,研究了永磁同步电机基于直轴电流为零的转子磁场定向控制策略,以及该控制策略下空间矢量脉宽调制波形(SVPWM)的产生机理以及产生方法。建立了MATLAB/Simulink下的永磁同步电机无速度传感器矢量控制仿真模型,进行了仿真结果分析。然后,给出了卡尔曼滤波算法的原理,对EKF模型进行详尽地推导分析,介绍了EKF在离散和连续系统中的使用方法,给出了利用扩展卡尔曼滤波器作为观测器的永磁同步电机无速度传感器矢量控制模型,在MATLAB中进行仿真,分析仿真结果,论证了EKF算法在永磁同步电机无速度传感器矢量控制中的有效性和良好的跟随性能,同时在改变电机参数条件下,验证了EKF算法的鲁棒性。最后,以TMS320F28335型号DSP芯片为核心,设计控制系统软、硬件结构和主要功能模块的原理及其实现方法。硬件部分设计控制系统的控制电路和辅助电路,软件部分编写系统的主程序、中断子程序和各部分的软件实现程序,并在实验平台上完成了系统的调试。