永磁同步电动机具有效率高、功率密度高、重量轻、免维护和体积小等优势，广泛应用在工业中，特别是在伺服系统中，正逐步取代感应电机和直流电机。在对永磁同步电机进行控制时，通常采用传感器来获取电机的位置和转速，但是传感器的存在对控制系统有诸多限制，因此本文提出基于容积卡尔曼滤波观测器的无速度传感器的控制方法解决传感器带来的诸多问题，提高电机控制系统的动态性能。
　　本文对永磁同步电机的物理模型和运行特性进行分析，建立了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型，分析了永磁同步电机矢量控制及SVPWM调制原理，并对容积卡尔曼滤波观算法进行了推导，分析了其优缺点，在永磁同步电机状态方程基础上搭建了基于容积卡尔曼滤波算法的永磁同步电机观测器，并对其进行了仿真验证。针对容积卡尔曼滤波观测器跟踪性差的缺点，将强跟踪理论引入到了容积卡尔曼滤波中，推导了基于强跟踪容积卡尔曼滤波算法的观测器方程，搭建了强跟踪容积卡尔曼滤波观测器，解决了容积卡尔曼滤波观测器跟踪性差的缺点，提高了电机的动态性能。
　　在MATLAB/Simulink平台上搭建了永磁同步电机矢量控制仿真模型，在此基础上搭建了基于容积卡尔曼滤波算法和强跟踪容积卡尔曼滤波算法的永磁同步电机观测器，并对两种观测器进行仿真，验证容积卡尔曼滤波算法和强跟踪容积卡尔曼滤波算法的可行性;对两种观测器仿真进行对比分析，验证强跟踪容积卡尔曼滤波算法可以更好的应对电机参数发生变化，提高电机控制性能。对容积卡尔曼滤波观测器系统进行了硬件设计和软件设计，设计了永磁同步电机控制系统的整体框图、主电路、整流逆变电路、驱动电路、检测电路和保护电路，搭建了基于TMS320F28335的实物平台，验证了基于容积卡尔曼滤波算法的永磁同步电机观测器可实现性。